專利名稱：抽提聚合物分散體或溶液的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從聚合物分散體的反應(yīng)組合物中除去(“抽提”)揮發(fā)性有機化合物(“VOC”)和胺類如氨的方法。尤其，本發(fā)明涉及抽提聚合物分散體的方法，它將減少聚合物分散體中的凝膠。
聚合物可通過各種方法，包括溶液，懸浮液，和乳液聚合方法制備。這里所使用的術(shù)語分散體是指乳液或懸浮液聚合物。雖然聚合過程是十分有效的，但是總是在聚合結(jié)束之后存在一些VOC。這里所使用的VOC是指任何揮發(fā)性有機化合物，如殘余單體，來自單體的雜質(zhì)，和來自表面活性劑或單體的溶劑。殘余單體是指在聚合期間未反應(yīng)且保留在聚合物分散體中的單體。VOC傾向于具有強烈的氣味。通常，人們美國嗅出極低水平的VOC，如在ppm范圍內(nèi)。一些VOC是毒性的。由于一些VOC的毒性和VOC的氣味有刺激性的事實，聚合物分散體通常通過化學方式來“捕集(chased)”或抽提VOC。
化學捕集方法包括添加可與未反應(yīng)單體的化學品，如叔丁基氫過氧化物，過硫酸銨，過硫酸鉀，或過硫酸鈉，它們例如可以與未反應(yīng)單體的碳-碳雙鍵起反應(yīng)。雖然捕集方法導致聚合物膠乳中有減少的殘余單體，但是，殘余單體的量仍是無法接受地高。同時，不能捕集不具有碳-碳雙鍵的任何VOC。所以，化學捕集方法有時候需要接著通過抽提除去未反應(yīng)的VOC。
抽提是這樣一種方法，其中分散體被加熱和將氣體噴入通過該分散體來除去VOC。抽提也能夠利用真空使得抽提可在較低溫度下進行。抽提聚合物分散體的優(yōu)點是通過抽提比通過捕集達到了更低水平的VOC。
與抽提聚合物分散體有關(guān)的一個問題是在抽提過程中形成凝膠。凝膠是聚合物顆?；蚍肿拥木劢Y(jié)體，導致在聚合物溶液或分散體中形成聚合物的小塊。凝膠將會在下游應(yīng)用中引起諸多問題，所以需要減少凝膠形成的聚合物分散體抽提方法。
與抽提聚合物分散體有關(guān)的第二個問題是聚合物分散體經(jīng)常含有表面活性劑。聚合物也由于存在羧端基而起著表面活性劑一樣的作用。聚合物的表面活性劑或表面活性劑作用將在抽提操作中引起產(chǎn)生泡沫。泡沫可通過添加化學品如硅酮，礦物油和植物油，乙氧基化脂肪酸，和醇類來控制。為控制泡沫而添加化學品的兩個缺點是，該化學品比較昂貴和該化學品會影響聚合物性能，例如該化學品將在涂層中引起表面缺陷如魚眼或孔。
機械方式的泡沫破裂機也可利用來減少聚合物分散體抽提操作中的泡沫，然而，泡沫破裂機不會減少聚合物分散體中凝膠的形成。所以，仍然需要一種聚合物分散體抽提方法，它能夠防止泡沫的形成或破壞在抽提過程中產(chǎn)生的泡沫。
在聚合物分散體抽提方法中控制泡沫產(chǎn)生的一種措施已經(jīng)在德國尚未審查的專利申請DE 19517680講述。在該專利中公開的方法要求在抽提過程中調(diào)節(jié)pH值到5-6.8的范圍以減少泡沫的產(chǎn)生。在抽提之后，pH值被調(diào)節(jié)至8到10。該方法沒有利用機械式泡沫破裂機且沒有涉及到在抽提過程中凝膠形成的問題。
在聚合物的制造中破壞泡沫的方法公開于歐洲專利申請EP 865811中。該方法利用機械式泡沫破裂機在聚合物制造過程中破壞泡沫。該方法沒有解決在聚合物溶液或分散體抽提方法中的凝膠形成問題。
美國專利No.4,130,527公開了利用連續(xù)抽提操作的抽提方法。蒸汽以逆流方式輸送到聚合物的降膜上。該公開物沒有克服在抽提聚合物分散體或溶液的過程中起泡或形成凝膠的問題。
盡管有參考文獻的公開，但仍然需求一種抽提聚合物分散體的方法，在該方法中泡沫形成受到抑制或在抽提過程中形成的泡沫被破壞掉且最大程度地減少了凝膠形成。
本發(fā)明提供一種方法，包括提供反應(yīng)組合物并在機械式泡沫破裂機和攪拌器存在下抽提該反應(yīng)組合物；其中反應(yīng)組合物通過選自如下這些方法的一種方法進行處理a)在抽提之前調(diào)節(jié)pH值至7-11并在抽提過程中保持所調(diào)節(jié)的PH，b)在抽提過程中保持反應(yīng)組合物的溫度在30℃到70℃，和c)兩種方法的結(jié)合。
如上所指出的，本發(fā)明的第一步包括提供反應(yīng)組合物。反應(yīng)組合物可以是通過懸浮液或乳液聚合法制備的聚合物。由乳液聚合制造的聚合物是優(yōu)選的。聚合物可以是均聚物或共聚物。
用于制備聚合物分散體的單體是烯屬不飽和單體，它包括但不限于(甲基)丙烯酸酯單體類，其中包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸癸基酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸羥乙基酯，和甲基丙烯酸羥丙基酯；丙烯酰胺或取代丙烯酰胺；苯乙烯或取代苯乙烯；醋酸乙烯酯或其它乙烯基酯；乙烯基單體如氯乙烯，偏二氯乙烯，N-乙烯基吡咯烷酮；丙烯腈或甲基丙烯腈。丙烯酸丁酯，甲基丙烯酸甲酯，和苯乙烯是優(yōu)選的。
含有烯屬不飽和酸的單體或其鹽也可以使用。合適的含有烯屬不飽和酸的單體包括但不限于丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸，甲基丙烯酸磷酸乙基酯，2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸，乙烯基磺酸鈉，衣康酸，富馬酸，馬來酸，衣康酸單甲酯，富馬酸單甲酯，富馬酸單丁酯，和馬來酸酐。丙烯酸和甲基丙烯酸是優(yōu)選的。甲基丙烯酸是更優(yōu)選的。
氟化的(甲基)丙烯酸酯烯屬不飽和單體，如ZonylTM產(chǎn)品(DuPontChemical Company的商標)也可使用。
含有硅酮的烯屬不飽和單體，如乙烯基三甲氧基硅烷和甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷也可使用。
從C6-C20烷基苯乙烯和烷基-α-甲基苯乙烯，C6-C20烷基衣康酸二烷基酯，C10-C20羧酸乙烯基酯，N-C8-C20正烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，α-羥基甲基丙烯酸C10-C20烷基酯，2，2’-(氧化二亞甲基)二丙烯酸二C8-C20烷基酯，2，2’-(烷基亞胺基二亞甲基)二丙烯酸二C8-C20烷基酯，正C8-C20烷基丙烯酰亞胺，和C10-C20烷基乙烯基醚也是可用的。
疏水性單體如(甲基)丙烯酸的C12-C40烷基酯也可使用。合適的(甲基)丙烯酸烷基酯包括但不限于(甲基)丙烯酸月桂基酯，(甲基)丙烯酸鯨蠟基酯，(甲基)丙烯酸硬脂基酯，(甲基)丙烯酸二十二烷基酯，和(甲基)丙烯酸二十烷基酯。
乳液聚合在現(xiàn)有技術(shù)中是眾所周知的并描述在美國專利No.5,346,954中，據(jù)此引入本文供參考。在該專利中能夠找到合適的引發(fā)劑和工藝操作條件。
在本發(fā)明的一個方面，在機械式泡沫破裂機存在下抽提該聚合物。機械式泡沫破裂機由M.Zlokarnik描述在Chem.Ing.Tech.56(1984)，p.839-844(引入本文供參考)中，其中描述了可用于本發(fā)明方法中的泡沫破裂機的類型。合適的泡沫破裂機包括但不限于旋風分離器，F(xiàn)ranz旋轉(zhuǎn)器，EKATO Foamjet，購自新澤西州Ramsey市EKATO公司，以及FUNDA-FOM泡沫破壞機，購自瑞士Volketswil市的Chemap AG。
本發(fā)明的方法得到減少凝膠的聚合物分散體。凝膠的形成可通過在抽提之前調(diào)節(jié)反應(yīng)組合物的pH至7-11，優(yōu)選8-11，更優(yōu)選9-11來減少。然后在抽提過程中保持反應(yīng)組合物的這一pH值。pH值調(diào)節(jié)和維護可通過添加堿來實現(xiàn)，例如，但不限于氫氧化鈉，氫氧化鉀，或氫氧化銨。當需要除去胺味時，氫氧化鉀或氫氧化鈉是優(yōu)選的堿。
通過降低抽提過程中反應(yīng)組合物的溫度也能夠減少凝膠的形成。以間歇方式進行的抽提包括在反應(yīng)器中加熱溶液或分散體和噴射氣體通過該分散體以除去VOC。對反應(yīng)器施加真空以使得可在較低溫度下進行抽提。
反應(yīng)組合物的抽提可在30℃至70℃，優(yōu)選40℃至70℃，更優(yōu)選45至59℃的溫度范圍內(nèi)進行。真空范圍是20mmHg至150mmHg，優(yōu)選40mmHg至120mmHg，更優(yōu)選60mmHg至100mmHg。
抽提用的氣體可用是水蒸汽，氮氣，氦氣，濕潤或潮濕空氣，潮濕氮氣，或潮濕氦氣。這里使用的濕潤或潮濕是指氣體含有水汽。
希望在反應(yīng)組合物的抽提過程中將pH調(diào)節(jié)與溫度控制相結(jié)合。當溫度和pH控制用于聚合物溶液或分散體抽提操作中時，以上所述的溫度和pH值范圍是可使用的。
本發(fā)明人也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，一定量的夾含在聚合物分散體中的氣體會影響除去VOC的速率。攪拌也影響氣體的夾含量。從聚合物分散體中除去VOC的速率可通過使用凹槳葉的盤式攪拌器-一種徑向攪拌器來改善，該攪拌器由Bakker等人描述在Chemical Engineering(1994年12月)，p.98-104中。適合改進從聚合物分散體中除去VOC的速率的另一種方法是改變攪拌器(例如，但不限于，斜槳葉渦輪機)的泵抽方向，以使反應(yīng)組合物被泵抽到反應(yīng)器中。
因為各方面的原因，連續(xù)抽提方法可能是需要的。所以，在本發(fā)明的第二個實施方案中，提供一種方法，它包括i)將選自含有揮發(fā)性有機化合物的丙烯酸溶液聚合物和丙烯酸分散體聚合物的反應(yīng)組合物連續(xù)進料，自上而下流過具有頂部和底部的抽提柱；ii)連續(xù)供給蒸汽，從抽提柱的底部向上流過；和iii)從聚合物中除去揮發(fā)性有機化合物。
在本發(fā)明的該第二實施方案中，反應(yīng)組合物是丙烯酸溶液聚合物或丙烯酸分散體聚合物和抽提是以連續(xù)方式進行的。在連續(xù)方式下，丙烯酸溶液或分散體聚合物以連續(xù)方式被連續(xù)輸送至抽提柱中。聚合物溶液或分散體從柱中流下，沿著柱壁產(chǎn)生了聚合物的薄膜。蒸汽連續(xù)輸送至柱中向上流過。從柱中的聚合物中除去揮發(fā)性有機化合物。該方法可在與以上所述間歇方式同樣的溫度和壓力條件下進行操作。
丙烯酸溶液或分散體聚合物進入柱中的柱流通速率是在2,500千克/每小時/每米2到30,000千克/每小時/每米2，優(yōu)選7,500千克/每小時/每米2到25,000千克/每小時/每米2的范圍。蒸汽進入柱中的柱流通速率是在500千克/每小時/每米2到12,500千克/每小時/每米2，優(yōu)選1,500千克/每小時/每米2到10,000千克/每小時/每米2，更優(yōu)選2,500千克/每小時/每米2到5,000千克/每小時/每米2的范圍。輸送至柱中的蒸汽與輸送至柱中的聚合物溶液或分散體之比是0.1至0.6，優(yōu)選0.15至0.45，更優(yōu)選0.2到0.3。保持輸送至柱中的蒸汽與輸送至柱中的聚合物溶液或分散體的比率在此范圍內(nèi)有助于防止泡沫的產(chǎn)生。
在本發(fā)明的第二實施方案中，按照與以上在本發(fā)明第一方面所討論的同樣方法控制凝膠的形成，如pH值調(diào)節(jié)和溫度控制。
在本發(fā)明的另一個實施方案中，聚合物分散體在抽提之前進行化學捕集處理。合適的化學捕集劑包括以下組分的氧化-還原系統(tǒng)結(jié)合物氧化劑，例如包括但不限于水溶性氫過氧化物，叔丁基氫過氧化物，氫過氧化枯烯，過氧化氫，過氧化鈉，過氧化鉀，高硼酸鈉，過硫酸鉀，過硫酸鈉，過硫酸銨，過硫酸和它們的鹽，過二磷酸和它們的鹽，高錳酸鉀，和過二硫酸的銨或堿金屬鹽；還原劑，包括但不限于抗壞血酸，異抗壞血酸，含有硫醇或二硫基團的有機化合物，含硫酸類的還原性無機堿金屬和銨鹽，如鈉的亞硫酸鹽、重亞硫酸鹽(disulfite)、硫代硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、硫化物、硫氫化物或連二亞硫酸鹽，formadine亞磺酸，羥基甲烷磺酸，丙酮亞硫酸氫鹽，胺類如乙醇胺，乙醇酸，乙醛酸水合物，乳酸，甘油酸，蘋果酸，酒石酸，和在正常條件為氣態(tài)的氧化劑如氧、臭氧或空氣，或氣態(tài)還原劑，如二氧化硫；以及鐵，銅，錳，銀，鉑，釩，鎳，鉻，鈀，或鈷的催化氧化還原反應(yīng)的金屬鹽。
加入到聚合物溶液或分散體中的氧化還原體系結(jié)合物的量典型地是0.01wt％-0.5wt％，優(yōu)選0.05wt％-0.4wt％，更優(yōu)選0.2wt％-0.3wt％，基于聚合反應(yīng)中使用的單體的總重量。
含有至少一個氫過氧基團、過氧基團或偶氮基團的表面活性引發(fā)劑(已知為inisurfs)也可使用。這些化合物由B.A.Guyot和K.Tauer在Adv.Polymer Sci.，111卷，pp 54-64，和由K.Tauer在PolymerNews，1995，20卷，pp 342-347(兩者被引入本文供參考)中評述為用于化學捕集的合適inisurfs。
Inisurfs可同時含有親水性和疏水性基團。親水性基團的例子包括聚氧化乙烯，羧酸根，或磺酸根。疏水性基團的例子是鏈烷烴基團。
Inisurfs可通過用偶氮化合物來偶聯(lián)具有10-18個碳原子的鏈烷烴基團而制備，如用含有一個或兩個亞胺醚或脒基團的偶氮化合物偶聯(lián)一種鏈烷烴磺酰氯或二磺酰氯。另外的inisurfs可由氫過氧化物或過氧化氫與含有12-30個碳原子的羧酸或磺酸的環(huán)狀酸酐反應(yīng)來制備。
其它有用的化合物包括含氫過氧基或過氧基的化合物，它是可以自氧化的烯屬不飽和脂肪酸，脂肪酸化合物，或脂肪醇或烴類的氧化或自由化產(chǎn)物?？梢宰匝趸幕衔锇ㄍ┯?，妥爾油，桐油，紅花油，拉曼油，亞麻子油，奧氣油，紫蘇子油，罌粟種子油，芝麻籽油，胡桃油，大麻子油，或蓖麻油。
油酸，亞麻酸，亞油酸，蓖麻酸，反油酸，大豆油脂肪酸，果酸(frucicacid)，芥酸，花生四烯酸，棕櫚烯酸，巖芹酸，油醇，以及通過將天然脂肪酸共軛化或異構(gòu)化所制備的干性脂肪酸和脂肪醇，也是合適的可自氧化的脂肪酸，脂肪醇和烴。化合物可用聚氧化乙烯改性。
加入到聚合物溶液或分散體中的inisurf的量典型地是0.05wt％-10wt％，優(yōu)選0.1wt％-2wt％，基于聚合反應(yīng)中使用的單體的總重量。
親核試劑也可用作化學捕集劑。合適的親核試劑包括，但不限于硫醇類，硫脲二氧化物，硫化物，硫化氫，亞磺酸的鹽，次磺酸，二硫化物如硫化鈉，二硫化鈉，硫代硫酸鈉，亞硫酸鈉，亞硫酸氫鈉，二氧化鈉，磷烷(phosphane)，烷基磷烷，三苯基磷烷，氨基磷烷，亞磷酸和它的鹽，次磷酸和它的鹽，氨，伯胺和仲胺，肟，羥胺，異羥肟酸，肼，和取代肼。
所添加的親核試劑與殘余單體的摩爾比典型地是在0.5摩爾至5摩爾/每摩爾單體，優(yōu)選0.9摩爾至3摩爾，更優(yōu)選0.9摩爾至2摩爾親核試劑/每摩爾殘余單體。
不含可聚合的烯屬不飽和C-C雙鍵和具有不高于300的分子量的有機羧酸也可在同時使用氧化-還原引發(fā)劑體系的聚合物水分散體中用作化學捕集劑。在本發(fā)明的這一實施方案中，所添加的氧化還原引發(fā)劑與用于開始聚合反應(yīng)的引發(fā)劑體系保持獨立。氧化還原引發(fā)劑體系典型地包括過氧化物或過氧化物產(chǎn)生劑，其用量為0.01wt％-5wt％(基于用于制備聚合物分散體的單體的總重量)，30mol％-300mol％(基于過氧化物或過氧化物產(chǎn)生劑)的以上所述有機羧酸，0-1000ppm，優(yōu)選10-100ppm(基于用于制備聚合物分散體的單體的總量)的能夠改變其價態(tài)的多價金屬離子，和0-10wt％(基于用于制備聚合物分散體的單體的總量)的無機酸。
有機羧酸可以是具有1-20和優(yōu)選1-8個碳原子的脂族羧酸，其水溶解度大于20克/每升水。合適的有機羧酸包括，但不限于甲酸，苯甲酸，一氯乙酸，三氟乙酸，萘甲酸，草酸，琥珀酸，己二酸，鄰苯二甲酸，對苯二甲酸，它們的衍生物，和它們的鹽。
多價金屬離子選自鐵，銅，錳，釩，鎳，鈰，鉻，鉑，和鈀。鐵和錳是優(yōu)選的。
氧化還原引發(fā)劑體系的量可以是0.01wt％-10wt％，優(yōu)選0.01wt％-5wt％，基于所使用的單體。
對于整個說明書和權(quán)利要求，除非另外說明，百分數(shù)是指重量百分數(shù)和所有溫度是指攝氏度。
也可理解，對于本說明書和權(quán)利要求來說，所引用的范圍和比率的限制范圍是可結(jié)合的。例如，如果對于一具體參數(shù)列舉1-20和5-15兩范圍，則應(yīng)該理解也暗含了1-15或5-20兩范圍。
下列實施例用于說明本發(fā)明的方法。實施例不應(yīng)該認為限制了本實施例1-間歇蒸汽抽提安裝間歇抽提裝置，它包括裝有加熱夾套，攪拌器，EKATOFoamjet，由針形閥控制的真空源，控制真空的電子控制器，頂置冷凝器，和蒸汽吹掃器的20升容器。在給定溫度下，壓力控制在水蒸汽-液體平衡左右。向該容器中添加11,000g聚合物分散體，它已由上述方法中的一種進行化學捕集處理。聚合物的pH值未加調(diào)節(jié)，或用氫氧化鈉或氫氧化銨調(diào)節(jié)。蒸汽以10g/每分鐘的速率被吹入通過蒸汽吹掃器。EKATO Foamjet以3,350轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)。抽提方法進行大約4小時。兩種可商購的丙烯酸丁酯/甲基丙烯酸甲酯聚合物在表1中所示的各種溫度(℃)，壓力(mmHg)和pH值下進行蒸汽抽提。
聚合物已經(jīng)通過下面方法以13,500g的總批料量進行化學捕集處理在烯屬不飽和單體到聚合物達到90-99.99％的轉(zhuǎn)化率之后，聚合物被冷卻至60℃。向冷卻的聚合物中添加80ml的投料促進劑(chargepromoter)溶液(FeSO4·H2O在水中的0.15％濃度溶液)。聚合物被攪拌大約15分鐘。在56ml水中含有8g叔丁基氫過氧化物的投料催化劑溶液然后被加入到聚合物中。聚合物被攪拌大約15分鐘。在160ml水中含有8g異抗壞血酸的投料活化劑溶液然后被加入到聚合物中。聚合物被攪拌大約15分鐘。在化學捕集處理之后，聚合物分散體進行汽提。
在蒸汽抽提之前和之后各聚合物分散體的樣品都測試凝膠含量。該試驗是通過讓750ml的聚合物分散體通過325目網(wǎng)篩來進行的。在網(wǎng)篩上的任何凝膠被干燥和計算每750ml分散體的凝膠干重。當網(wǎng)篩被凝膠填充滿而使得全部樣品不能通過網(wǎng)篩(粘結(jié)住了)時，該樣品被記錄為失敗和無法測量凝膠含量。凝膠試驗的結(jié)果報告在表1中。
表1PH凝膠聚合物之前之后溫度之前 之后A 9.5 10. 53 0.02 0.01A 9.8 8.6 54 0.02 0.05A 9.0 7.4 54 Not Run Not Run*B 4.7 4.7 58 0.02 粘結(jié)住B 4.5 4.5 50 0.02 0.16B 4.4 4.2 47 0.03 0.06B 9.1 8.5 49 0.02 0.02B 9.1 8.7 55 0.02 0.08*＝對于該樣品無法測試凝膠-因為在實驗之后大量凝膠殘留在容器內(nèi)。
實施例2-聚合物運動方向的對比這些實驗被設(shè)計成揭示在抽提過程中攪拌方向?qū)τ趶木酆衔锍OC的速率的影響。設(shè)備安裝與實施例1中相同，只是在實驗1中，攪拌器是直徑等于反應(yīng)器直徑的28％的3只斜槳葉渦輪。在該實驗中，攪拌器將聚合物泵抽自上而下流過反應(yīng)器。在實驗2中，攪拌器是直徑等于反應(yīng)器直徑的48％的2只斜槳葉渦輪。在該實驗中，攪拌器將聚合物泵抽自下而上流過反應(yīng)器。大約10,000g的聚合物乳液被加入抽提容器中。聚合物乳液加熱至50℃。蒸汽以19.7g/min的平均速率被引入到體系中。實驗3是實驗2的重復，只是蒸汽速率降低到8.6g/min。以30分鐘的時間間隔除去樣品，并由氣相色譜法分析殘余VOC。這些實驗的結(jié)果顯示在表2中。
表2
Comp＝對比以上實驗表明，與攪拌器將聚合物泵抽自上而下流過反應(yīng)器的情形相反，當攪拌方向改變后將聚合物泵抽自下而上流過反應(yīng)器時，從聚合物中除去VOC的速率快得多。
實施例3-連續(xù)蒸汽抽提幾種商購乳液聚合物使用兩不同組的抽提設(shè)備來連續(xù)抽提。第一組裝備是Buffalo Technologies Corporation降膜抽提器。柱具有內(nèi)徑5.1cm和長度3.7m。乳液聚合物自上而下輸送流過抽提柱而蒸汽自下而上輸送流過抽提柱。抽提是在真空和在大氣壓力(潮濕空氣抽提)下進行。在抽提之前和之后由氣相色譜法測量聚合物的VOC。沸點低于100℃的VOC被合并，然后與沸點高于100℃的VOC一起記錄下來。樣品也通過325目網(wǎng)篩來測試凝膠的形成。這些實驗的結(jié)果顯示在表3中。
表3
WA＝潮濕空氣抽提*＝猜想的實驗誤差凝膠以ppm記錄 B＝粘結(jié)住聚合物A的初始VOC水平對于沸點＜100℃而言是1342ppm，而對于沸點＞100℃而言是432ppm。聚合物B的初始VOC水平對于沸點＜100℃而言是477ppm，而對于沸點＞100℃而言是605ppm。以上實施例表明，利用Buffalo Technologies Corporation降膜柱的連續(xù)方法從聚合物分散體中除去VOC且不形成凝膠。
第二組設(shè)備是Artisan Industries Corporation管/盤式降膜抽提器。柱具有內(nèi)徑10.2cm和長度3.7m。乳液聚合物自上而下輸送流過抽提柱而蒸汽自下而上輸送流過抽提柱。抽提是在真空和潮濕空氣抽提條件下進行。按以上所述分析聚合物。這些實驗的結(jié)果顯示在表4中。
表4
WA＝潮濕空氣抽提聚合物A的初始VOC水平對于沸點＜100℃而言是1541ppm，而對于沸點＞100℃而言是484ppm。聚合物B的初始VOC水平對于沸點＜100℃而言是470ppm，而對于沸點＞100℃而言是588ppm。以上實施例表明，利用Artisan Industries Corporation管/盤式降膜抽提器的連續(xù)方法從聚合物分散體中除去VOC且不形成凝膠。
權(quán)利要求
1.一種方法，包括以下步驟i)將包括含揮發(fā)性有機化合物的丙烯酸分散體聚合物的反應(yīng)組合物連續(xù)輸送自上而下流過具有頂部和底部的抽提柱；ii)將蒸汽連續(xù)輸送從抽提柱的底部自下而上流過；和iii)從反應(yīng)組合物中除去揮發(fā)性有機化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)組合物進入抽提柱的柱流通速率是在2,500千克/每小時/每米2到30,000千克/每小時/每米2的范圍，和蒸汽進入抽提柱中的柱流通速率是在500千克/每小時/每米2到12,500千克/每小時/每米2的范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中抽提是在30℃至70℃的溫度和在20mmHg至150mmHg的壓力下進行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在抽提之前反應(yīng)組合物的pH值被調(diào)節(jié)至8-11并在抽提過程中維持該pH。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在抽提過程中反應(yīng)組合物的溫度維持在40℃-70℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中在抽提之前反應(yīng)組合物的pH值被調(diào)節(jié)至8.5-11并在抽提過程中保持該pH，在抽提過程中反應(yīng)組合物的溫度維持在45℃-59℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中反應(yīng)組合物用選自氧化還原體系結(jié)合物，表面活性引發(fā)劑和親核試劑的化學捕集劑進行捕集處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及抽提聚合物反應(yīng)組合物的方法。該方法通過在抽提之前調(diào)節(jié)聚合物的pH值至7－11和在抽提過程中維持所調(diào)節(jié)pH，在抽提過程中保持聚合物的溫度在30℃－70℃，利用連續(xù)抽提操作，或它們的結(jié)合措施來減少聚合物反應(yīng)組合物中的凝膠。
文檔編號C08F6/00GK1495224SQ03131488
公開日2004年5月12日 申請日期2000年8月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月27日
發(fā)明者張藝華, J·M·利波夫斯基, D·M·麥克法頓, 吳樹華, 利波夫斯基, 麥克法頓 申請人:羅姆和哈斯公司