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用于回收聚合物的設(shè)備和方法

文檔序號:3671248閱讀:247來源:國知局

專利名稱::用于回收聚合物的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種通過使用高速混合器來有效地以固體顆粒的形式從液態(tài)聚合物溶液中回收聚合物的設(shè)備以及使用該設(shè)備回收聚合物的方法。本申請要求享有于2006年12月5日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局遞交的第10-2006-122400號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán),其全部公開內(nèi)容在此以參考的方式引入本文。
背景技術(shù)
:在各種聚合反應(yīng)方法中,溶液聚合法通常用于合成環(huán)烯烴聚合物,其中,單體、催化劑和聚合物全部溶于溶劑中。在反應(yīng)器中該反應(yīng)從溶于溶劑中的單體和催化劑開始。借助于活化的催化劑,通過配位共價結(jié)合,單體在催化劑活性中心處被連續(xù)地加到不斷增長的聚合物鏈上。維持聚合物在溶劑中的溶解以使反應(yīng)在單一均勻液相中進(jìn)行。由于在反應(yīng)過程中在溶液中聚合物的量逐漸增加,所以隨著反應(yīng)的進(jìn)行溶液的粘度不斷增大。當(dāng)反應(yīng)完成時,反應(yīng)器中的溶液為含有通過合成獲得的聚合物、未反應(yīng)的單體、溶劑和少量的催化劑的混合物。因此,反應(yīng)之后,需要從溶液中選擇性地回收聚合物的步驟。在該步驟中,可向反應(yīng)器中添加另外的溶劑以便降低粘度,從而容易地傳送溶液以進(jìn)行后處理。通常,商業(yè)上使用兩種不同的方法來選擇性地從溶液聚合方法獲得的液相聚合物溶液中的溶劑和未反應(yīng)的單體中回收聚合物。在第一種方法中,在單體或溶劑的沸點溫度或更高溫度的條件下,通過大量的液相分散介質(zhì)例如水將聚合物溶液分散為液滴,以便蒸發(fā)殘余的單體和溶劑,從而得到粗的固體聚合物顆粒(通常稱作"團(tuán)粒")。由于得到的聚合物顆粒被水浸濕,所以需要另外的干燥步驟以得到最終的干燥聚合物顆粒。該方法即為所謂的汽提法(streamstrippingprocess),其在商業(yè)上用于在聚合反應(yīng)后從聚合物溶液中回收熱敏性聚合物,例如聚丁橡膠或丁苯橡膠彈性體。在第二種方法中,于高溫和減壓條件下處理聚合物溶液以使殘留的單體和溶劑從熔融的聚合物中蒸發(fā)掉。因此,這種方法,即所謂的脫揮發(fā)份法(devolatilization),需要與聚合物的熔點相同或更高的高溫以及減壓裝置例如真空泵。該方法在商業(yè)上用于生產(chǎn)可熔融加工的聚合物,例如聚苯乙烯和苯乙烯-丙烯腈共聚物。同時,對于其單體通常具有非常高的沸點溫度(150'C以上)的環(huán)烯烴聚合物和不具有具體熔點溫度的聚合物,上述兩種方法均不能使用。在這種情況下,使用利用聚合物在不同有機(jī)溶劑中的溶解度差異的方法,并且通常地,當(dāng)向聚合物溶液中加入聚合物在其中具有非常低的溶解度的反溶劑時,在溶劑中溶解的聚合物以固體形式沉淀出來,通過應(yīng)用這種沉淀現(xiàn)象從聚合反應(yīng)后獲得的聚合物溶液中回收固體聚合物。這種沉淀現(xiàn)象是指,當(dāng)將溶解于液體溶劑中的聚合物材料加入到不能溶解該聚合物材料的反溶劑中時,該聚合物材料以固體形式沉淀出來。所述反溶劑是一種能與聚合物溶液的溶劑混合并對要分離的聚合物材料具有低溶解性的材料。如果以足夠大的用量使用反溶劑,則當(dāng)聚合物材料與反溶劑接觸時沉淀。因此,沉淀現(xiàn)象涉及其中液相聚合物快速轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗟南嘧兎磻?yīng)。在環(huán)烯烴樹脂的情況下,利用沉淀現(xiàn)象來回收在溶液聚合反應(yīng)之后合成的在聚合物溶液中的聚合物。在相關(guān)領(lǐng)域中,間歇式滴液法(batchtypedroppingmethod)是己知的。滴液法的實例可包括正向滴液法(forwarddroppingmethod)和反向滴液法(backwarddroppingmethod),在正向滴液法中聚合溶液以液滴的形式被加入反溶劑中,而在反向滴液法中反溶劑以液滴的形式被加入聚合溶液中。在環(huán)烯烴聚合方法中,使用上述滴液沉淀方法,并且使用單一品種反溶劑用于完全沉淀或者使用兩種反溶劑用于部分沉淀并隨后進(jìn)行完全沉淀以實施該方法。在滴液法中使用兩種以上反溶劑的原因是,與使用單一品種反溶劑的情況相比,使用兩種以上反溶劑容易獲得顆粒形式的聚合物。首先,將用于部分沉淀的反溶劑加入到聚合溶液中以部分沉淀聚合物。這時,聚合溶液由清澈透明的液態(tài)轉(zhuǎn)變成半透明且灰白的狀態(tài)。接著,加入大量用于完全沉淀的反溶劑以完全沉淀聚合物顆粒。如果向聚合溶液中加入反溶劑,溶解于聚合溶液中的聚合物則以固體形式沉淀出來。對于這種滴液法,在部分沉淀過程中首先形成非常小的固體顆粒,當(dāng)進(jìn)一步加入用于完全沉淀的反溶劑時,形成的固體顆粒彼此凝聚而形成大尺寸的顆粒。在這種情況下,認(rèn)為顆粒尺寸取決于反溶劑的供應(yīng)速率和沉淀反應(yīng)器中葉輪的轉(zhuǎn)速或葉輪的漿尖速度。由于葉輪的剪切力產(chǎn)生了對抗在顆粒之間內(nèi)聚力的排斥力。因此,如果顆粒之間的內(nèi)聚力大于由葉輪的剪切力產(chǎn)生的排斥力,則顆粒尺寸將不斷地增大。同時,當(dāng)顆粒的沉淀達(dá)到完全沉淀時,顆粒之間的內(nèi)聚力減小。當(dāng)顆粒完全沉淀時,由于溶劑的溶劑化作用被反溶劑阻斷,所以很難在顆粒間產(chǎn)生內(nèi)聚力。然而,在滴液法中,反溶劑被不斷供應(yīng)至聚合物溶液的表面上,同時在葉輪附近產(chǎn)生高的剪切力而在溶液的表面上產(chǎn)生相當(dāng)?shù)偷募羟辛?。因此,如果在溶液的表面上顆粒強(qiáng)烈地凝聚在一起,則獲得的聚合物可能不是以顆粒的形式,而是以塊狀的形式。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題當(dāng)合成的聚合物的物理性能稍微改變或者聚合反應(yīng)過程中聚合產(chǎn)率發(fā)生變化,特別是當(dāng)聚合溶液中聚合物的含量因聚合產(chǎn)率的降低而減少時,根據(jù)滴液法通過采用反溶劑沉淀環(huán)烯烴聚合物產(chǎn)生的問題是,沉淀的顆粒彼此凝聚而形成大的團(tuán)塊并在沉淀反應(yīng)器中變硬。因此,本發(fā)明的目的是提供一種非常有效和穩(wěn)定的通過應(yīng)用反溶劑在聚合物溶液中沉淀出聚合物來以顆粒形式回收聚合物的方法,從而提供優(yōu)異的產(chǎn)品和包裝性能。技術(shù)方案根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,用于回收聚合物的設(shè)備包括用于貯存聚合物溶液的聚合物溶液貯槽;用于從聚合物溶液貯槽抽出聚合物溶液的聚合物溶液給料泵;用于貯存反溶劑的反溶劑貯槽;用于從反溶劑貯槽抽出反溶劑的反溶劑給料泵;反應(yīng)室,其中將用聚合物溶液給料泵抽出的聚合物溶液和用反溶劑給料泵抽出的反溶劑供應(yīng)至該反應(yīng)室中;在反應(yīng)室內(nèi)以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn)的高速混合器,該高速混合器在與530m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力下混合聚合物溶液和反溶劑,并且沉淀聚合物;以及用于貯存聚合物和反溶劑的沉淀混合物的沉淀物貯槽。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式,回收聚合物的方法包括以下步驟用聚合物溶液給料泵將貯存在聚合物溶液貯槽中的聚合物溶液抽出至聚合物溶液貯槽的外面,并且用反溶劑給料泵將貯存在反溶劑貯槽中的反溶劑抽出至反溶劑貯槽的外面;將分別用聚合物溶液給料泵和反溶劑給料泵抽出的聚合物溶液和反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室;用在反應(yīng)室內(nèi)以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn)并提供與530m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力的高速混合器混合供應(yīng)至反應(yīng)室的聚合物溶液和反溶劑并且沉淀聚合物;以及從反應(yīng)室排出聚合物和溶劑/反溶劑的沉淀混合物,然后在沉淀物貯槽中貯存沉淀混合物。有益效果根據(jù)本發(fā)明,通過使用高速混合器可以在高剪切力下非??焖俚鼗旌暇酆衔锶芤汉头慈軇R虼?,可以促進(jìn)顆粒的完全沉淀,從而防止沉淀顆粒的凝聚。結(jié)果,可以有效和穩(wěn)定地獲得顆粒形式的聚合物。如上所述獲得的顆粒具有優(yōu)異的產(chǎn)品和包裝性能。另外,可以明顯減少使用的反溶劑的量。而且,通過僅僅使用一種反溶劑而不是使用幾種反溶劑就能完成沉淀操作。因此,在商業(yè)生產(chǎn)過程中可以降低投資和運(yùn)營成本,并且將由化學(xué)品引起的環(huán)境污染降至最低。圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于回收聚合物的設(shè)備構(gòu)造的視圖。圖2為從本發(fā)明實施例3中獲得的顆粒形式聚合物的光學(xué)顯微照片。圖3為從本發(fā)明實施例5中獲得的顆粒形式聚合物的光學(xué)顯微照片。具體實施例方式根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,用于回收聚合物的設(shè)備包括用于貯存聚合物溶液的聚合物溶液貯槽;用于從聚合物溶液貯槽抽出聚合物溶液的聚合物溶液給料泵;用于貯存反溶劑的反溶劑貯槽;用于從反溶劑貯槽抽出反溶劑的反溶劑給料泵;反應(yīng)室,其中將用聚合物溶液給料泵抽出的聚合物溶液和用反溶劑給料泵抽出的反溶劑供應(yīng)至該反應(yīng)室中;在反應(yīng)室內(nèi)以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn)的高速混合器,該高速混合器在與530m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力下混合聚合物溶液和反溶劑,并且沉淀聚合物;以及用于貯存聚合物和溶劑/反溶劑的沉淀混合物的沉淀物貯槽。貯存在聚合物溶液貯槽中的聚合物溶液可為包含環(huán)烯烴聚合物的溶液,但不限于此。聚合物溶液的固體含量優(yōu)選在550重量%的范圍內(nèi),聚合物溶液的溫度優(yōu)選在1510(TC的范圍內(nèi)。如果聚合物溶液的溫度過低,則聚合物溶液的粘度增大?;诖嗽?,難以將聚合物溶液進(jìn)料至反應(yīng)室中。如果聚合物溶液的溫度過高,盡管聚合物溶液的粘度降低,但是聚合物溶液的溫度可能達(dá)到溶劑的沸點,從而引起溶劑蒸發(fā)?;诖嗽?,由于蒸發(fā)的溶劑會增大壓力,這可引起操作上的麻煩。貯存在反溶劑貯槽中的反溶劑可為選自甲醇和乙醇中的一種或多種醇溶劑;選自正己烷、環(huán)己烷和庚垸中的一種或多種非極性溶劑;或者丙酮溶劑。所述設(shè)備可進(jìn)一步包括聚合物溶液管線,該聚合物溶液管線將聚合物溶液貯槽與反應(yīng)室連接起來并通過其將聚合物溶液貯槽中的聚合物溶液供應(yīng)至反應(yīng)室;和反溶劑管線,該反溶劑管線將反溶劑貯槽與反應(yīng)室連接起來并通過其將反溶劑貯槽中的反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室。聚合物溶液給料泵可設(shè)置在聚合物溶液管線上,而反溶劑給料泵可設(shè)置在反溶劑管線上。聚合物溶液給料泵通過抽吸操作將聚合物溶液從聚合物溶液貯槽中排出,然后通過聚合物溶液管線將聚合物溶液供應(yīng)至反應(yīng)室。另外,反溶劑給料泵通過抽吸操作將反溶劑從反溶劑貯槽中排出,然后通過反溶劑管線將反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室。通過反溶劑給料泵供應(yīng)至反應(yīng)室的反溶劑的流速與通過聚合物溶液給料泵供應(yīng)至反應(yīng)室的聚合物溶液的流速的體積比優(yōu)選在0.520的范圍內(nèi)。然而,流速的適當(dāng)比值可根據(jù)包含在聚合物溶液中的聚合物的重量比和聚合物的特性而變化。流速的比可定義如下產(chǎn)瑰的bp—反溶劑的流速(m〃min)聚合物溶液的流速(W/min)將分別用聚合物溶液給料泵和反溶劑給料泵抽出的聚合物溶液和反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室。反應(yīng)室設(shè)置有高速混合器,其通過高的剪切力快速混合供應(yīng)至反應(yīng)室的聚合物溶液和反溶劑。在這種情況下,為了提高高速混合器的剪切力,優(yōu)選反應(yīng)室具有預(yù)定的內(nèi)部空間。高速混合器在反應(yīng)室中以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn)。高速混合器在反應(yīng)室中在與530m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力下混合聚合物溶液和反溶劑,并使混合物以聚合物形式沉淀??梢允褂霉苈肪嗷旌蠙C(jī)(inlinehomomixer)或管路均化器(inlinehomogenizer)作為高速混合器。所述管路均相混合機(jī)在反應(yīng)室中包括為旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)子和為固定部的定子。轉(zhuǎn)子與設(shè)置在反應(yīng)室外面的馬達(dá)相連。因此,當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,在轉(zhuǎn)子和定子之間形成的小空間內(nèi)產(chǎn)生剪切力。當(dāng)高速混合器為管路均相混合機(jī)并且將聚合物溶液和反溶劑同時并連續(xù)地加入到反應(yīng)室中時,由于在轉(zhuǎn)子和定子之間形成的空間內(nèi)產(chǎn)生的高剪切力,將聚合物溶液和反溶劑彼此混合并且將聚合物沉淀出來。將包含在聚合物溶液中的沉淀聚合物、反溶劑和溶劑連續(xù)地從反應(yīng)室排出,然后將其供應(yīng)至沉淀物貯槽。當(dāng)將聚合物溶液和反溶劑混合以沉淀聚合物時,應(yīng)當(dāng)提高抵抗內(nèi)聚力的排斥力并且應(yīng)將聚合物溶液和反溶劑快速彼此混合以防止沉淀的顆粒彼此凝聚。如果通過使用根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備的高速混合器在反應(yīng)室中彼此混合聚合物溶液和反溶劑,也就是說,如果聚合物溶液和反溶劑在用于產(chǎn)生高剪切力的高速混合器中彼此接觸,由于聚合物溶液和反溶劑在高剪切力下彼此接觸,聚合物溶液和反溶劑能快速彼此混合。另外,當(dāng)將聚合物溶液和反溶劑彼此混合并且將聚合物沉淀出來時,可以快速沉淀聚合物并且防止沉淀的顆粒凝聚。由于此原因,聚合物的完全沉淀快速進(jìn)行。因此,沉淀的顆粒不會彼此凝聚并且處于穩(wěn)定狀態(tài)。所以,即使加工條件改變,也可以一貫地操作根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備。如果通過使用根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于回收聚合物的設(shè)備中的高速混合器,在相應(yīng)于530m/sec的漿尖速度的剪切力下彼此混合聚合物溶液和反溶劑,則可以解決在相關(guān)技術(shù)中當(dāng)使用沉淀反應(yīng)器的葉輪時所產(chǎn)生的問題。此外,由于省略了在己知滴液法中需要的部分沉淀步驟而僅使用用于完全沉淀的反溶劑來形成沉淀顆粒,所以能夠簡化已知的方法而提高生產(chǎn)效率。與已知的滴液法相比,能夠減少反溶劑的用量,并且盡管反應(yīng)產(chǎn)率和聚合物的物理性能發(fā)生變化,也能夠獲得穩(wěn)定的顆粒。同時,根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備可進(jìn)一步包括沉淀物管線,其連接反應(yīng)室和沉淀物貯槽,并且通過其將因高速混合器的剪切力沉淀的聚合物和反溶劑的沉淀混合物從反應(yīng)室供應(yīng)至沉淀物貯槽。因此,通過沉淀物管線將反應(yīng)室的沉淀混合物供應(yīng)至沉淀物貯槽,然后貯存在沉淀物貯槽中。另外,所述設(shè)備可進(jìn)一步包括洗滌-干燥單元,其用于洗滌和干燥沉淀混合物以便從貯存在沉淀物貯槽中的沉淀混合物中得到固體顆粒形式的聚合物。在洗滌步驟中,用洗滌液除去用于聚合反應(yīng)的催化劑以提高聚合物的純度。在干燥步驟中,將固體顆粒形式的聚合物從洗滌液中分離,以便能夠用紙袋或塑料袋將聚合物包裝成產(chǎn)品。用根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備回收的聚合物的堆積密度可優(yōu)選在0.10.5g/ml的范圍內(nèi)。如果聚合物的堆積密度太低,由于聚合物在空氣中容易分散使得包裝成本上升,這使工作變得困難。如果聚合物的堆積密度太高,當(dāng)用該產(chǎn)品制備溶液鑄膜時,聚合物在溶液中的溶解不夠快。用根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備回收的聚合物可為環(huán)烯烴聚合物,但不限于此。根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方式,回收聚合物的方法包括用聚合物溶液給料泵將貯存在聚合物溶液貯槽中的聚合物溶液抽出至聚合物溶液貯槽的外面,并且用反溶劑給料泵將貯存在反溶劑貯槽中的反溶劑抽出至反溶劑貯槽的外面;將分別用聚合物溶液給料泵和反溶劑給料泵抽出的聚合物溶液和反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室;通過使用在反應(yīng)室內(nèi)以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn)并提供與530m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力的高速混合器混合聚合物溶液和反溶劑并且沉淀聚合物;以及從反應(yīng)室排出聚合物和反溶劑的沉淀混合物,然后在沉淀物貯槽中貯存沉淀混合物。根據(jù)本發(fā)明實施方式的上述設(shè)備的描述適用于根據(jù)這個實施方式的方法。根據(jù)本發(fā)明另一個實施方式的方法可進(jìn)一步包括洗滌和干燥貯存在沉淀物C:槽中的沉淀混合物,從而從沉淀混合物獲得固體顆粒形式的聚合物。參照附圖將詳細(xì)描述本發(fā)明。如圖1所示,根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于回收聚合物的設(shè)備包括:用于貯存聚合物溶液的聚合物溶液貯槽1;用于從聚合物溶液貯槽1抽出聚合物溶液的聚合物溶液給料泵3;用于貯存反溶劑的反溶劑貯槽2;用于從反溶劑貯槽2抽出反溶劑的反溶劑給料泵4;反應(yīng)室5,其中將用聚合物溶液給料泵3抽出的聚合物溶液和用反溶劑給料泵4抽出的反溶劑供應(yīng)至該反應(yīng)室中;在反應(yīng)室5內(nèi)以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn)的高速混合器6,該高速混合器6在與530m/sec的槳尖速度相應(yīng)的剪切力下混合供應(yīng)至反應(yīng)室5的聚合物溶液和反溶劑,并且以聚合物形式沉淀混合物;以及設(shè)置在反應(yīng)室5內(nèi)并且貯存聚合物和反溶劑的沉淀混合物的沉淀物貯槽7。根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備可進(jìn)一步包括聚合物溶液管線11和13,所述聚合物溶液管線11和13將聚合物溶液貯槽1與反應(yīng)室5連接起來并通過其將聚合物溶液貯槽1中的聚合物溶液供應(yīng)至反應(yīng)室5;和反溶劑管線12和13,所述反溶劑管線12和13將反溶劑貯槽2與反應(yīng)室5連接起來并通過其將反溶劑貯槽2中的反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室5。在這種情況下,聚合物溶液管線11和13可由連接聚合物溶液貯槽1和聚合物溶液給料泵3的第一聚合物溶液管線11以及連接聚合物溶液給料泵3和反應(yīng)室5的第二聚合物溶液管線13組成。反溶劑管線12和14可由連接反溶劑貯槽2和反溶劑給料泵4的第一反溶劑管線12以及連接反溶劑給料泵4和反應(yīng)室5的第二反溶劑管線14組成。另外,根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備可進(jìn)一步包括沉淀物管線15。該沉淀物管線15連接反應(yīng)室5和沉淀物貯槽7,并且通過其將聚合物和溶劑/反溶劑的沉淀混合物從反應(yīng)室5供應(yīng)至沉淀物貯槽7。此外,所述設(shè)備可進(jìn)一步包括洗滌-干燥單元(未示出)。該洗滌-干燥單元洗滌和干燥沉淀混合物以便從貯存在沉淀物貯槽7中的沉淀混合物中獲得固體顆粒形式的聚合物。12下面將描述根據(jù)本發(fā)明實施方式的用于回收聚合物的設(shè)備的操作。開動聚合物溶液給料泵3和反溶劑給料泵4,以便從聚合物溶液貯槽1排出聚合物溶液以及從反溶劑貯槽2排出反溶劑。然后將聚合物溶液和反溶劑通過聚合物溶液管線11和13以及反溶劑管線12和14供應(yīng)至反應(yīng)室5。用高速混合器6快速混合供應(yīng)至反應(yīng)室5的聚合物溶液和反溶劑。在這種情況下,高速混合器6在反應(yīng)室5中以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn),并且在相應(yīng)于530m/sec的漿尖速度的剪切力下混合聚合物溶液和反溶劑。此時,高速混合器6的剪切速率為500030000sec"。此時,高速混合器6的剪切速率相應(yīng)為500030000sec'1。隨著聚合物的沉淀,在反應(yīng)室5中存在聚合物和反溶劑的沉淀混合物。然后,通過沉淀物管線15將在反應(yīng)室5中得到的聚合物和溶劑/反溶劑的沉淀混合物從反應(yīng)室5供應(yīng)至沉淀物貯槽7。之后,將貯存在沉淀物貯槽7中的沉淀混合物從沉淀物貯槽排出,然后用洗滌-干燥單元(未示出)洗滌和干燥。結(jié)果,獲得固體顆粒形式的聚合物。如上所述,用根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備可以容易地從聚合物溶液中回收聚合物。下面參照實施例將更詳細(xì)地描述本發(fā)明。這些實施例用于舉例說明本發(fā)明,而本發(fā)明的范圍并不限制于這些實施例。在不偏離其范圍和實質(zhì)的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以各種方式修改本發(fā)明。實施例14用乙醇作為單一品種的反溶劑沉淀5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合溶液在聚合物溶液貯槽1中準(zhǔn)備5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物溶液(溶劑甲苯)。聚合溶液的總固體含量為11.9重量%。在反溶劑貯槽2中準(zhǔn)備工業(yè)乙醇(純度99%)。通過使用聚合物溶液給料泵3和反溶劑給料泵4將聚合物溶液貯槽1中的5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物溶液(溶劑甲苯)和反溶劑貯槽2中的工業(yè)乙醇(純度99%)供應(yīng)至反應(yīng)室5??刂品慈軇┙o料泵4的流速以使工業(yè)乙醇(純度99%)的流速為514ml/min,且控制聚合物溶液給料泵3的流速以使聚合溶液的流速為177ml/min。另外,分別在3000、5000、8000和12000rpm的速度下在反應(yīng)室5中運(yùn)行管路均相混合機(jī)6。當(dāng)管路高速混合器開始運(yùn)行時,聚合物被管路均相混合機(jī)6以顆粒形式沉淀并隨后與反溶劑混合。該沉淀混合物貯存在沉淀混合物貯槽7中。洗滌和干燥沉淀混合物貯槽7中的沉淀混合物。結(jié)果,獲得最終為固體顆粒形式的沉淀聚合物。運(yùn)行條件和在該運(yùn)行條件下獲得的顆粒的堆積密度示于表l中。另外,從實施例3獲得的顆粒形式聚合物的光學(xué)顯微照片示于圖2中。RPM(1/min)漿尖速度(m/sec)堆積密度(g/ml)實施例1300060.41實施例25000100.44實施例38000160.33實施例412000240.40實施例59用正己烷作為單一品種的反溶劑沉淀5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合溶液在聚合物溶液貯槽1中準(zhǔn)備5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物溶液(溶劑甲苯)。聚合溶液的總固體含量為16.6重量%。在反溶劑貯槽2中準(zhǔn)備工業(yè)正己烷(純度99%)。通過使用聚合物溶液給料泵3和反溶劑給料泵4將聚合物溶液貯槽1中的5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合溶液(溶劑甲苯)和反溶劑貯槽2中的工業(yè)正己烷(純度99%)供應(yīng)至反應(yīng)室5??刂品慈軇┙o料泵4的流速以使工業(yè)正己烷(純度99%)的流速為79、94和190ml/min,且控制聚合物溶液給料泵3的流速以使聚合溶液的流速為160ml/min。然后,在12000或15000rpm的速度下在反應(yīng)室5中運(yùn)行管路均相混合機(jī)5。當(dāng)管路均相混合機(jī)開始運(yùn)行時,聚合物被管路均相混合機(jī)5以顆粒形式沉淀并隨后與反溶劑混合。該沉淀混合物貯存在沉淀混合物貯槽6中。洗滌和干燥沉淀混合物貯槽6中的沉淀混合物。結(jié)果,獲得最終固體顆粒形式的沉淀聚合物。運(yùn)行條件和在該運(yùn)行條件下獲得的顆粒的堆積密度示于表2中。另外,從實施例5獲得的顆粒形式聚合物的光學(xué)顯微照片示于圖3中。14[表2]<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>在下文中,將描述根據(jù)已知的反向滴液法和使用上述高速混合器的本發(fā)明方法沉淀5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物以及5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯和5-降冰片烯-2-甲基酯的共聚物。首先,當(dāng)將5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的外型/內(nèi)型比值(exo/endoratio)從30:70變至40:60時,根據(jù)已知的反向滴液法和使用上述高速混合器的本發(fā)明方法沉淀5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合溶液(溶劑甲苯,固體含量16.6重量%)。將給出用不同方法進(jìn)行沉淀的詳細(xì)描述。比較實施例1:相對于5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的外/內(nèi)比值變化的沉淀現(xiàn)象在比較實施例l中,根據(jù)已知的反向滴液法,當(dāng)將5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的外型/內(nèi)型比值從30:70變至40:60時,沉淀5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合溶液(溶劑甲苯,固體含量16.6重量%),并且分析沉淀現(xiàn)象。通過使用uC-NMR分析聚合物確定外型/內(nèi)型比值。當(dāng)5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的外型/內(nèi)型比值為30:70時,首先以聚合溶液中固體含量6倍的量向包含聚合溶液的容器中緩慢滴加丙酮。這樣發(fā)生部分沉淀現(xiàn)象并且聚合溶液變成灰白色。以聚合溶液中固體含量10倍的量向溶液混合物上緩慢滴加正己垸,以完全沉淀顆粒。得到顆粒的堆積密度在0.20.4g/ml的范圍內(nèi)。在沉淀過程中葉輪的漿尖速度在大約23m/sec的范圍內(nèi)。當(dāng)5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的外型/內(nèi)型比值為40:60時,通過采用上述步驟并未得到沉淀顆粒,而是沉淀顆粒彼此凝聚形成團(tuán)塊。實施例10除了使用管路均相混合機(jī)之外重復(fù)比較實施例1的步驟。如同實施例10,通過使用管路均相混合機(jī)進(jìn)行沉淀都獲得了沉淀顆粒而不管外型/內(nèi)型比值的變化。獲得的沉淀顆粒的堆積密度在0.10.4g/ml的范圍內(nèi)。在下文中,將描述當(dāng)5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的產(chǎn)率從95%降至85%時,根據(jù)已知的反向滴液法和使用上述高速混合器的本發(fā)明方法沉淀5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合溶液(溶劑甲苯,固體含量16.6重量%)。產(chǎn)率定義為沉淀后獲得的聚合物的重量除以單體的初始重量得到的百分比值。比較實施例2:相對于5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物產(chǎn)率降低的沉淀現(xiàn)象當(dāng)5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的產(chǎn)率為95%以上時,首先以聚合溶液中固體含量一倍的量向包含聚合溶液的容器中緩慢滴加環(huán)己垸。這樣,發(fā)生部分沉淀現(xiàn)象并且聚合溶液變成灰白色。以聚合溶液中固體含量4倍的量向溶液混合物上緩慢滴加正己垸,以完全沉淀顆粒。得到顆粒的堆積密度在0.20.4g/ml的范圍內(nèi)。在沉淀過程中葉輪的漿尖速度在大約23m/sec的范圍內(nèi)。當(dāng)5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯聚合物的產(chǎn)率為85%時,通過采用上述步驟并未得到沉淀顆粒,而是沉淀顆粒彼此凝聚形成團(tuán)塊。實施例11除了使用管路均相混合機(jī)之外重復(fù)比較實施例2的步驟。如同實施例11,通過使用管路均相混合機(jī)進(jìn)行沉淀都獲得了沉淀顆粒而不管產(chǎn)率的改變。獲得的沉淀顆粒的堆積密度在0.30.4g/ml的范圍內(nèi)。比較實施例3:5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯和5-降冰片烯-2-甲基酯的共聚物的沉淀現(xiàn)象對于5-降冰片烯-2-烯丙基乙酸酯和5-降冰片烯-2-甲基酯的共聚物,不論共聚比,通過使用已知的反向滴液法未得到沉淀顆粒。實施例12除了使用管路均相混合機(jī)之外重復(fù)比較實施例3的步驟。如同實施例12,通過使用管路均相混合機(jī)進(jìn)行沉淀都獲得了沉淀顆粒而不管共聚物的類型或共聚比。獲得的沉淀顆粒的堆積密度在0.30.4g/ml的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種用于回收聚合物的設(shè)備,該設(shè)備包括用于貯存聚合物溶液的聚合物溶液貯槽;用于從所述聚合物溶液貯槽抽出聚合物溶液的聚合物溶液給料泵;用于貯存反溶劑的反溶劑貯槽;用于從所述反溶劑貯槽抽出反溶劑的反溶劑給料泵;反應(yīng)室,其中將用所述聚合物溶液給料泵抽出的聚合物溶液和用所述反溶劑給料泵抽出的反溶劑供應(yīng)至該反應(yīng)室中;在所述反應(yīng)室內(nèi)以1000~30000rpm的速度旋轉(zhuǎn)的高速混合器,該高速混合器在與5~30m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力下混合聚合物溶液和反溶劑,并且沉淀聚合物;和用于貯存聚合物和溶劑/反溶劑的沉淀混合物的沉淀物貯槽。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,在所述聚合物溶液貯槽中貯存的聚合物溶液的固體含量在550重量%的范圍內(nèi)。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,在所述聚合物溶液貯槽中貯存的聚合物溶液的溫度在1510(TC的范圍內(nèi)。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,在所述反溶劑貯槽中貯存的反溶劑為選自甲醇和乙醇中的一種或多種醇溶劑;選自正己垸、環(huán)己垸和庚垸中的一種或多種非極性溶劑;或者丙酮溶劑。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,該設(shè)備進(jìn)一步包括聚合物溶液管線,該聚合物溶液管線將聚合物溶液貯槽與反應(yīng)室連接起來并通過其將聚合物溶液貯槽中的聚合物溶液供應(yīng)至反應(yīng)室;和反溶劑管線,該反溶劑管線將反溶劑貯槽與反應(yīng)室連接起來并通過其將反溶劑貯槽中的反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其中,將所述聚合物溶液給料泵設(shè)置在聚合物溶液管線上,而將所述反溶劑給料泵設(shè)置在反溶劑管線上。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,通過反溶劑給料泵供應(yīng)至反應(yīng)室的反溶劑的流速與通過聚合物溶液給料泵供應(yīng)至反應(yīng)室的聚合物溶液的流速的體積比在0.520的范圍內(nèi)。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,所述高速混合器為管路均相混合機(jī)或管路均化器。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,該設(shè)備進(jìn)一步包括沉淀物管線,該沉淀物管線連接反應(yīng)室和沉淀物貯槽,并且通過其將聚合物和反溶劑的沉淀混合物從反應(yīng)室供應(yīng)至沉淀物貯槽。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,所述聚合物的堆積密度在0.10.5g/ml的范圍內(nèi)。11、根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,該設(shè)備進(jìn)一步包括洗滌-干燥單元,該洗滌-干燥單元用于洗滌和干燥沉淀混合物以便以固體顆粒形式從貯存在沉淀物貯槽中的沉淀混合物中獲得聚合物。12、根據(jù)權(quán)利要求111中任一項所述的設(shè)備,其中,所述聚合物為環(huán)烯烴聚合物。13、一種回收聚合物的方法,該方法包括以下步驟用聚合物溶液給料泵將貯存在聚合物溶液貯槽中的聚合物溶液抽至聚合物溶液貯槽的外面,并且用反溶劑給料泵將貯存在反溶劑貯槽中的反溶劑抽出至反溶劑貯槽的外面;將分別用聚合物溶液給料泵和反溶劑給料泵抽出的聚合物溶液和反溶劑供應(yīng)至反應(yīng)室;通過使用在反應(yīng)室內(nèi)以100030000rpm的速度旋轉(zhuǎn)并提供與530m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力的高速混合器混合供應(yīng)至反應(yīng)室的聚合物溶液和反溶劑并且沉淀聚合物;和從反應(yīng)室排出聚合物和溶劑/反溶劑的沉淀混合物,然后在沉淀物貯槽中貯存沉淀混合物。14、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,在所述聚合物溶液貯槽中貯存的聚合物溶液的固體含量在550重量%的范圍內(nèi)。15、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,在所述聚合物溶液貯槽中貯存的聚合物溶液的溫度在1510(TC的范圍內(nèi)。16、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,在所述反溶劑貯槽中貯存的反溶劑為選自甲醇和乙醇中的一種或多種醇溶劑;選自正己垸、環(huán)己垸和庚烷中的一種或多種非極性溶劑;或者丙酮溶劑。17、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,通過反溶劑給料泵供應(yīng)至反應(yīng)室的反溶劑的流速與通過聚合物溶液給料泵供應(yīng)至反應(yīng)室的聚合物溶液的流速的體積比在0.520的范圍內(nèi)。18、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述高速混合器為管路均相混合機(jī)或管路均化器。19、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其中,所述聚合物的堆積密度在0.10.5g/ml的范圍內(nèi)。20、根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,該方法進(jìn)一步包括以下步驟洗滌和干燥貯存在沉淀物貯槽中的沉淀混合物,從而從沉淀混合物中獲得固體顆粒形式的聚合物。21、根據(jù)權(quán)利要求13至20中任一項所述的方法,其中,所述聚合物為環(huán)烯烴聚合物。全文摘要本發(fā)明提供了一種用于從聚合物溶液中回收聚合物的設(shè)備以及用該設(shè)備回收聚合物的方法。所述設(shè)備包括用于貯存聚合物溶液的聚合物溶液貯槽;用于從聚合物溶液貯槽抽出聚合物溶液的聚合物溶液給料泵;用于貯存反溶劑的反溶劑貯槽;用于從反溶劑貯槽抽出反溶劑的反溶劑給料泵;反應(yīng)室,其中將用聚合物溶液給料泵抽出的聚合物溶液和用反溶劑給料泵抽出的反溶劑供應(yīng)至該反應(yīng)室中;在反應(yīng)室內(nèi)以1000~30000rpm的速度旋轉(zhuǎn)的高速混合器,該高速混合器在與5~30m/sec的漿尖速度相應(yīng)的剪切力下混合聚合物溶液和反溶劑,并且沉淀聚合物;和用于貯存聚合物和溶劑/反溶劑的沉淀混合物的沉淀物貯槽。文檔編號C08J11/00GK101547965SQ200780045099公開日2009年9月30日申請日期2007年12月5日優(yōu)先權(quán)日2006年12月5日發(fā)明者全成浩,尹性澈,樸勝塋,李仁秀,李鐘求,洪性敦申請人:Lg化學(xué)株式會社
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