專利名稱：用于制備聚合物的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備聚合物的裝置和方法。
背景技術(shù)：
作為用于制備聚合物如(間)丙烯酸酯類聚合物的方法，已知這樣的方法，其中在反應(yīng)器中進(jìn)行溶液聚合或本體聚合以給出包含聚合物和未反應(yīng)的單體的聚合物組合物，并然后利用脫揮型擠出機(jī)(devolatilizing extruder)將主要含有未反應(yīng)的單體的揮發(fā)性組分從該聚合物組合物除去，以給出作為擠出的材料的聚合物(例如，參見專利文獻(xiàn)1-4)。引用列表 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn) I JP-A-50-40688 專利文獻(xiàn) 2 JP-A-2003-96105 專利文獻(xiàn) 3 JP-A-2000-211010 專利文獻(xiàn) 4 JP-A-2005-112870。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
在這樣的用于制備聚合物的方法中，使用調(diào)壓閥以調(diào)節(jié)反應(yīng)器中的壓力，所得的聚合物組合物經(jīng)通過該調(diào)壓閥供應(yīng)至脫揮型擠出機(jī)(參見專利文獻(xiàn)4)。然而，利用通常的調(diào)壓閥的常規(guī)的用于制備聚合物的裝置具有這樣的問題如果該裝置長時間連續(xù)運行，該調(diào)壓閥的移動變得不靈活，從而不能長時間連續(xù)運行。本發(fā)明的目的是提供用于制備聚合物的裝置和用于通過使用該裝置進(jìn)行制備聚合物的方法，該裝置能夠穩(wěn)定地且連續(xù)地長時間運行。解決問題的技術(shù)方案
在通常的調(diào)壓閥中，將用于支撐和控制閥元件的閥桿(stem)插入用于可滑動地引導(dǎo)所述閥桿通過(therethrough)的導(dǎo)槽(guide)中。認(rèn)為聚合物組合物進(jìn)入該閥桿表面和該導(dǎo)槽內(nèi)表面之間的間隙，并且該聚合物組合物中的未反應(yīng)的單體在原位聚合(例如，通過加熱)，并使所得的聚合物粘附于該閥桿和/或?qū)Р?。然后，理解為?dāng)該用于制備聚合物的裝置長時間連續(xù)運行時，所粘附的聚合物抑制該閥桿的滑動，從而該調(diào)壓閥的移動變得不靈活(換句話說，變得不能按預(yù)期流暢地控制該閥元件)。發(fā)明人經(jīng)過努力已經(jīng)想出能夠防止聚合物粘附于該調(diào)壓閥的閥桿和/或?qū)Р鄣挠糜谥苽渚酆衔锏难b置，并最終完成了本發(fā)明。本發(fā)明提供了以下的[I]到[6]。[I]用于制備聚合物的裝置，該裝置裝備有反應(yīng)器、調(diào)壓閥和脫揮型擠出機(jī)，從而將從該反應(yīng)器獲得的聚合物組合物通過該調(diào)壓閥供應(yīng)到該脫揮型擠出機(jī)，
其中，該調(diào)壓閥包括閥元件、具有用于容納該閥元件的空間的閥體(body)、用于支撐和控制該閥元件的閥桿、用于可滑動地引導(dǎo)該閥桿的導(dǎo)槽、和流體進(jìn)料口(fluid feedport),包含聚合抑制劑的流體通過該流體進(jìn)料口進(jìn)料至該閥桿的表面和該導(dǎo)槽的內(nèi)表面之間的間隙中，并且該間隙與該閥體中的空間連通，使得從該流體進(jìn)料口進(jìn)料的流體流入該空間中。[2]根據(jù)上述[I]所述的用于制備聚合物的裝置，其中該調(diào)壓閥還包括在該閥桿和該導(dǎo)槽之間的密封部件中的套環(huán)(I an t er n r i n g ),并且該流體進(jìn)料口相鄰于該套環(huán)設(shè)置。[3]用于通過使用根據(jù)上述[I]或上述[2]所述的用于制備聚合物的裝置來制備聚合物的方法，其中該方法包括
在經(jīng)由該調(diào)壓閥調(diào)節(jié)該反應(yīng)器中的壓力的情況下，使包含單體和聚合引發(fā)劑的原料在該反應(yīng)器中進(jìn)行聚合反應(yīng)，并從該反應(yīng)器中移出包含組合物和未反應(yīng)的單體的聚合物組合物；· 將從該反應(yīng)器中移出的聚合物組合物輸送至該調(diào)壓閥的閥體中的所述空間，并從該調(diào)壓閥中的流體進(jìn)料口進(jìn)料包含聚合抑制劑的流體，以獲得與該流體混合的聚合物組合物，并且
將經(jīng)由輸送通過該調(diào)壓閥所獲得的所述與該流體混合的聚合物組合物供應(yīng)至該脫揮型擠出機(jī)，并從該脫揮型擠出機(jī)中移出擠出的材料，將該擠出材料中的包含該未反應(yīng)的單體的揮發(fā)性組分至少部分地從該聚合物組合物除去，以獲得作為該擠出材料的聚合物。[4]根據(jù)上述[3]所述的用于制備聚合物的方法，其中包含該聚合抑制劑的流體為通過使該聚合抑制劑溶于該單體中而形成的流體。[5]根據(jù)上述[3]或上述[4]所述的用于制備聚合物的方法，其中包含該聚合抑制劑的流體中的聚合抑制劑的含量比為基于該流體總重量的5-2000 ppm (重量)。[6]根據(jù)上述[3]_[5]中任一項所述的用于制備聚合物的方法，其中該聚合物組合物的供應(yīng)流速與包含該聚合抑制劑的流體的供應(yīng)流速的比率為80:20-99. 9:0. 1，兩者均供應(yīng)至該調(diào)壓閥。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，其中提供了用于制備聚合物的裝置，該裝置能夠防止聚合物粘附于調(diào)壓閥中的閥桿和/或?qū)Р?，從而能夠穩(wěn)定地且連續(xù)地長時間運行。另外，提供了用于通過使用該裝置進(jìn)行制備聚合物的方法。附圖簡要說明
圖I示出本發(fā)明的一個實施方案中在用于制備聚合物的裝置中所使用的調(diào)壓閥的示意剖視圖。圖I (a)示出處于開啟狀態(tài)的調(diào)壓閥，圖I (b)示出處于關(guān)閉狀態(tài)的調(diào)壓閥。圖2 (a)示出圖I中所示的調(diào)壓閥的示意的局部放大圖。圖2 (b)示出圖2 (a)的調(diào)壓閥的變體的示意的局部放大圖。圖3示出本發(fā)明的一個實施方案中的用于制備聚合物的裝置的示意圖。下面的參考標(biāo)號代表下面的元件
I閥元件
3空間 5閥體
5a閥座部件(seat part)7a入口
7b出口
9閥桿
11間隙
13導(dǎo)槽
15密封部件
15a 填料(packing)
15b套環(huán) 17流體進(jìn)料口 19驅(qū)動部件 20調(diào)壓閥 31原料單體流體罐 33聚合引發(fā)劑流體罐 35,37 泵 39原料供應(yīng)管路 40反應(yīng)器
41a 供料口(supply port)
41b流出口 43夾套 45攪拌器 50預(yù)熱器
51含聚合抑制劑的流體罐 53泵
60脫揮型擠出機(jī) 61供料口 65排出管路 67回收罐
100用于制備聚合物的裝置。
具體實施例方式本發(fā)明的用于制備聚合物的裝置具有至少反應(yīng)器、調(diào)壓閥和脫揮型擠出機(jī)。在下文中，首先，解釋該調(diào)壓閥，然后是使用該調(diào)壓閥的本發(fā)明的用于制備聚合物的裝置，并解釋通過使用該裝置進(jìn)行的本發(fā)明用于制備聚合物的方法。在本發(fā)明的用于制備聚合物的裝置中所使用的調(diào)壓閥20包括，例如，如圖I中所示的，閥元件I、具有用于容納所述閥元件I的空間3的閥體5、用于支撐和控制閥元件I的閥桿9、用于在導(dǎo)槽13中可滑動地引導(dǎo)閥桿9的導(dǎo)槽13 (換而言之，用于引導(dǎo)該可滑動閥桿9的導(dǎo)槽13)、和流體進(jìn)料口 17，將包含聚合抑制劑的流體(下文中還指含聚合抑制劑的流體)通過流體進(jìn)料口 17進(jìn)料至閥桿9的表面和導(dǎo)槽13的內(nèi)表面之間的間隙11中。使間隙11與閥體5中的空間3連通，從而使從流體進(jìn)料口 17進(jìn)料的含聚合抑制劑的流體流入閥體5的空間3中。將調(diào)壓閥20用于調(diào)節(jié)下述的反應(yīng)器中的壓力。將從該反應(yīng)器所獲得的聚合物組合物從閥體(或閥盒)5的入口 7a供應(yīng)，使其輸送通過閥體5中的空間3，并通過出口 7b流出(在圖I中，該聚合物組合物的流動方向如空箭頭所示)。通過閥元件I調(diào)節(jié)來自調(diào)壓閥20中的出口 7b的聚合物組合物的流出速率，從而調(diào)節(jié)該反應(yīng)器中的壓力。利用驅(qū)動部件19通過沿著導(dǎo)槽13的內(nèi)表面滑動閥桿9操作閥元件(或閥盤(disc))l (在圖I所示的實 施方案中，通過在閥桿9的軸方向上下移動閥桿9)。在通過滑動操作閥桿9過程中，使閥元件I保持為被閥桿9支撐的狀態(tài)。圖I示出所謂的球閥型的調(diào)壓閥20。通過驅(qū)動部件19使閥桿9在導(dǎo)槽13內(nèi)上下移動，從而被支撐在閥桿9的端部的閥元件I還同時上下移動。當(dāng)閥元件I位于底部時(參見圖I (b))，使閥元件I接合于(或壓靠于)閥體5中的閥座部件(或閥座)5a，并阻止該聚合物組合物流過空間3 (關(guān)閉狀態(tài))。當(dāng)閥元件I位于頂部時(參見圖I (a))，該聚合物組合物輸送通過空間3在閥元件I和閥座部件5a之間流動(開啟狀態(tài))。然后，可以通過利用閥桿9調(diào)節(jié)閥元件I在縱向(向上-和-向下)方向的位置(開啟程度)來調(diào)節(jié)來自調(diào)壓閥20的聚合物組合物的流出速率，并因此調(diào)節(jié)所述反應(yīng)器中的壓力?？梢詫㈤y座部件5a整合在閥體5中或其可以為與閥體5分開的部件。然而，能夠用于本發(fā)明的調(diào)壓閥并不限于此，可應(yīng)用任何合適的組件，只要通過在導(dǎo)槽13中滑動閥桿9可以操作由閥桿9支撐的閥元件I即可，從而可以調(diào)節(jié)來自調(diào)壓閥20的聚合物組合物的流出速率，并因此調(diào)節(jié)所述反應(yīng)器中的壓力。例如，在圖I所示的調(diào)壓閥20中，可以反向使用入口和出口(即，使入口 7a和出口 7b分別變換為并用作出口和入口)，并且可以使聚合物組合物在由圖I的空箭頭所示的方向的相反方向流動。而且，例如，可以使用其他組件，如所謂的閘閥、針閥(needle valve)(在這些組件中，使用于支撐閥元件的閥桿在軸方向上下移動)，并且可以取決于該組件來適當(dāng)?shù)剡x擇閥元件I的形狀和閥體5的結(jié)構(gòu)等。關(guān)于閥桿9和導(dǎo)槽13，間隙11位于其間，使得閥桿9沿著導(dǎo)槽13的內(nèi)表面滑動。間隙11還具有作為從流體進(jìn)料口 17進(jìn)料的含聚合抑制劑的流體的流動通道的功能。間隙11的尺寸(典型地，為通過將導(dǎo)槽13的內(nèi)徑減去閥桿9的外徑并除以2得到的值)為，但不限于，例如，O. 01-15 mm，優(yōu)選O. 1-10 mm。當(dāng)該間隙尺寸不大于上述上限時，可以使閥桿9在導(dǎo)槽13中充分滑動。當(dāng)該間隙尺寸不小于上述下限時，使從流體進(jìn)料口 17進(jìn)料進(jìn)入間隙11的含聚合抑制劑的流體易于流至空間3，并能夠確保抑制聚合物組合物進(jìn)入間隙11的效果。通常利用在閥元件I的相向端的密封部件15將閥桿9和導(dǎo)槽13之間的間隙11密封。通過裝有密封部件15，可以保持閥體5中的空間3中的壓力，并可以防止雜質(zhì)從外界引入到該聚合物組合物中?？梢詫⒁阎妮S封應(yīng)用于密封部件15。在這個實施方案中，如圖I和圖2 (a)所示，將壓蓋填料用于密封部件15中，但不限于此，密封部件15可以由O環(huán)密封、波紋管式密封(bellows sealing)等代替壓蓋填料的部件構(gòu)成?？梢栽谌魏魏线m的位置提供一個或多個流體進(jìn)料口 17，只要可以使所述含聚合抑制劑的流體進(jìn)料至閥桿9的表面和導(dǎo)槽13的內(nèi)表面之間的間隙11中即可。例如，如圖I和圖2 (a)所示，可以使流體進(jìn)料口 17位于密封部件15和空間3之間。另外，例如，如圖2 (b)所示，當(dāng)密封部件15包括填料15a和套環(huán)15b (如圖所示，可以使套環(huán)15b位于填料15a之間，但不限于此)時，可以使流體進(jìn)料口 17相鄰于套環(huán)15b設(shè)置。通過將這樣的調(diào)壓閥20用于調(diào)節(jié)所述反應(yīng)器中的壓力，由于使從流體進(jìn)料口 17進(jìn)料的所述含聚合抑制劑的流體通過間隙11流進(jìn)閥體5中的空間3中，因此所述含聚合抑制劑的流體的流動有效阻止該聚合物組合物進(jìn)入間隙11。而且，所述含聚合抑制劑的流體中的聚合抑制劑阻止在該聚合物組合物中包含的未反應(yīng)單體另外聚合。因此，可以有效防止該聚合物粘附至閥桿9和/或?qū)Р?3，以使調(diào)壓閥20保持運行，優(yōu)選即使當(dāng)其長時間連續(xù)運行也不會固著(fixing)。接下來，將描述使用如調(diào)壓閥20的本發(fā)明的用于制備聚合物的裝置。如圖3中所示，本發(fā)明的用于制備聚合物100的裝置裝有至少反應(yīng)器40、調(diào)壓閥20和脫揮型擠出機(jī)60，并被制成使得從反應(yīng)器40獲得的聚合物組合物通過調(diào)壓閥20供應(yīng)至脫揮型擠出機(jī)60。 在這個實施方案中，可以使用于制備聚合物100的裝置另外裝有原料單體流體罐31和聚合引發(fā)劑流體罐33。使這些罐31和33分別通過泵35和37以及原料供應(yīng)管路39連接于反應(yīng)器40的供料口 41a。反應(yīng)器40優(yōu)選為完全混合型反應(yīng)器。具體地，反應(yīng)器40裝備有供料口 41a和流出口 41b，并優(yōu)選還裝備有作為用于調(diào)節(jié)該反應(yīng)器外表面溫度的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)件的夾套43和用于攪拌其中內(nèi)含物的攪拌器45。優(yōu)選地，使流出口 41b位于該反應(yīng)器的頂部，但這個實施方案不限于此。另一方面，供料口 41a可以一般地位于該反應(yīng)器的下部的合適位置，盡管這個實施方案不限于此。而且，反應(yīng)器40可以裝備有用于檢測該反應(yīng)器中溫度的溫度感應(yīng)器T和用于檢測該反應(yīng)器內(nèi)壓力的壓力感應(yīng)器P。并不需要使該壓力感應(yīng)器P的檢測部分位于該反應(yīng)器內(nèi)，只要其能夠檢測該反應(yīng)器中壓力即可。該壓力感應(yīng)器P的檢測部分可以位于反應(yīng)器40的外部，例如，相鄰于連接流出口 41b至下游設(shè)備的連接管路上的流出口 41b(由圖3中虛線所包圍的符號P示出)。另外，在這個實施方案中，用于制備聚合物100的裝置可以進(jìn)一步在反應(yīng)器40和調(diào)壓閥20之間裝備以預(yù)熱器50。反應(yīng)器40的流出口 41b連接于預(yù)熱器50的入口，并預(yù)熱器50的出口連接于調(diào)壓閥20的入口 7a。如預(yù)熱器50，可以使用任何合適的加熱器，只要其能夠加熱粘性流體即可。當(dāng)將用于制備聚合物100的裝置裝備有預(yù)熱器50時，可以使壓力感應(yīng)器P相鄰于連接流出口 41b至預(yù)熱器50的連接管路上的流出口 41b設(shè)置(由圖3中虛線所包圍的符號P示出)。調(diào)壓閥20如上所述。使調(diào)壓閥20的出口 7b連接于脫揮型擠出機(jī)60的供料口61。另外，在這個實施方案中，用于制備聚合物100的裝置可以進(jìn)一步裝備有包含聚合抑制劑的流體罐51。使這個罐51通過泵53連接于調(diào)壓閥20的流體進(jìn)料口 17?？梢允褂萌缑摀]型擠出機(jī)60的單或多螺桿脫揮型擠出機(jī)。將脫揮發(fā)分后獲得的擠出材料從排出管路65移出。而且，在這個實施方案中，用于制備聚合物100的裝置可以裝備有用于儲存從揮發(fā)性組分(主要含有所述未反應(yīng)的單體)分別回收的單體，該揮發(fā)性組分在脫揮型擠出機(jī)60中被分開。接下來，將描述用于通過使用這樣的裝置進(jìn)行制備聚合物的方法。本發(fā)明用于制備聚合物的方法使用上述用于制備聚合物100的裝置并包括在經(jīng)由該調(diào)壓閥20調(diào)節(jié)所述反應(yīng)器中的壓力的情況下，使包含單體和聚合引發(fā)劑的原料在反應(yīng)器40中發(fā)生聚合反應(yīng)，并從反應(yīng)器40中移出包含聚合物和未反應(yīng)的單體的聚合物組合物(聚合步驟)；
將從反應(yīng)器40中移出的聚合物組合物輸送至調(diào)壓閥20的閥體5中的空間3，并從調(diào)壓閥20中的流體進(jìn)料口 17進(jìn)料該包含聚合抑制劑的流體，以獲得混合以含聚合抑制劑的流體的該聚合物組合物(該調(diào)壓閥輸送步驟)，并且
將經(jīng)由輸送通過調(diào)壓閥20所得的該混合以含聚合抑制劑的流體的聚合物組合物供應(yīng)至脫揮型擠出機(jī)60，并從脫揮型擠出機(jī)60移出擠出的材料，在該擠出材料中的包含所述未反應(yīng)單體的揮發(fā)性組分至少部分地從該聚合物組合物除去，以獲得作為擠出材料的聚合物(脫揮發(fā)分和擠出步驟)。在下文中，將對原料和所述含聚合抑制劑的流體的制備以及各步驟進(jìn)行詳細(xì)描述。在這個實施方案中，進(jìn)行甲基丙烯酸酯單體的連續(xù)聚合的情況，換而言之，將描述制備 作為聚合物的甲基丙烯酸酯聚合物的情況作為實例，盡管本發(fā)明不限于此。另外，在這個實施方案中，盡管該聚合步驟可以使用本體聚合或溶液聚合，但將描述使用不應(yīng)用溶劑的本體聚合的情況?！ぴ系闹苽?br> 首先，制備作為原料的單體、聚合引發(fā)劑等。在這個實施方案中使用甲基丙烯酸酯單體作為原料單體。該甲基丙烯酸酯單體的實例為
一單獨的甲基丙烯酸烷基酯(其烷基基團(tuán)具有1-4個碳)，或
一不少于80重量％的甲基丙烯酸烷基酯(其烷基基團(tuán)具有1-4個碳)和可與其共聚的不少于20重量％其它乙烯基單體的混合物。甲基丙烯酸烷基酯(其烷基基團(tuán)具有1-4個碳)的實例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸異丁酯等。其中，甲基丙烯酸甲酯是優(yōu)選的?？梢詫⑸鲜黾谆┧嵬榛サ膶嵗龁为毷褂没蚺c至少其兩種組合使用?？晒簿鄣囊蚁┗鶈误w的實例包括，例如，甲基丙烯酸酯，如甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸2-乙基己酯(除了上述甲基丙烯酸烷基酯(其烷基基團(tuán)具有1-4個碳)之外);丙烯酸酯，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、和丙烯酸2-乙基己酯；不飽和羧酸或其酸酐，如丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、馬來酸酐、和衣康酸酐；含羥基基團(tuán)的單體，如丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸單甘油酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、和甲基丙烯酸單甘油酯；含氮單體，如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈、雙丙酮丙烯酰胺、和甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯；含環(huán)氧基團(tuán)的單體，如烯丙基縮水甘油醚、丙烯酸縮水甘油酯、和甲基丙烯酸縮水甘油酯；苯乙烯基的單體，如苯乙烯和α-甲基苯乙烯。可以單獨使用上述可共聚的乙烯基單體或使用至少其兩種的組合的實例。例如，在這個實施方案中將自由基引發(fā)劑用作所述聚合引發(fā)劑。自由基引發(fā)劑的實例包括偶氮化合物，如偶氮二異丁腈、偶氮二(二甲基戊腈)(azobisdimethylvaleronitriIe)、偶氮二環(huán)己腈、I, I'-偶氮二( I-乙酰氧基-I-苯乙燒)、2，2’ -偶氮二異丁酸二甲酯、和4，4’ -偶氮二 -4-氰基戊酸；有機(jī)過氧化物，如苯甲酰過氧化物、月桂酰過氧化物、乙酰過氧化物、辛酰過氧化物、2，4- 二氯苯甲酰過氧化物、異丁基過氧化物(isobutyl peroxide)、乙?；^氧化磺酰環(huán)己燒(acetyl cyclohexyIsulfonyIperoxide)、過氧新戍酸叔丁酯(t-butyl peroxypivalate)、過氧新癸酸叔丁酯、過氧新庚酸叔丁酯、過氧基-2-乙基己酸叔丁酯、1，I-二 (叔丁基過氧基)環(huán)己烷、1，I-二 (叔丁基過氧基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷、1，I-二 (叔己基過氧基)_3，3，5-三甲基環(huán)己烷、過氧二碳酸二異丙酯、過氧二碳酸二異丁酯、過氧二碳酸二仲丁酯、過氧二碳酸二正丁酯、過氧二碳酸二(2-乙基己基)酯、過氧二碳酸二(4-叔丁基環(huán)己基)酯、過氧-2-乙基己酸叔戊酯(t-amylperoxy-2-ethyIhexanoate)、過氧-乙基己酸 I, I, 3, 3_ 四甲基丁酯(I, I, 3, 3-tetramethylbutyl peroxy-ethylhexanoate)、過氧-2-乙基己酸 1，1，2_三甲基丙酯(1，I, 2-trimethylpropyl peroxy-2-ethylhexanoate)、過氧異丙基單碳酸叔丁基酉旨(t-butyl peroxyisopropyl monocarbonate)、過氧異丙基單碳酸叔戍基酯、過氧-2-乙基己基碳酸叔丁基酯、過氧烯丙基碳酸叔丁基酯、過氧異丙基碳酸叔丁基酯、過氧異丙基單碳酸1，1，3，3-四甲基丁基酯、過氧異丙基單碳酸1，1，2-三甲基丙基酯、過氧異壬酸1，I, 3，3-四甲基丁酯、過氧異壬酸1，1，2-三甲基丙酯、和過氧苯甲酸叔丁酯。可以將這些聚合引發(fā)劑單獨使用或·至少其兩種組合使用。取決于待制備的聚合物和所使用的原料單體的種類來選擇所述聚合引發(fā)劑。例如，盡管本發(fā)明不是特定受限的，但在聚合溫度下半衰期不長于一分鐘的自由基聚合引發(fā)劑的那些是優(yōu)選的。當(dāng)在所述聚合溫度下的半衰期不長于一分鐘時，反應(yīng)速率不是太慢，因此該引發(fā)劑適于在連續(xù)聚合裝置中的聚合反應(yīng)。該聚合弓丨發(fā)劑(自由基引發(fā)劑)的供應(yīng)量通常為，但非特定地限制于，相對于100重量份的所述原料單體(最終被供應(yīng)至反應(yīng)器40的原料單體)的O. 001-1重量份。當(dāng)兩種或更多種聚合弓I發(fā)劑組合使用時，總重量應(yīng)該在上述范圍之內(nèi)。除了上述的原料單體和聚合引發(fā)劑之外，可以使用任何合適的其它組分，例如，鏈轉(zhuǎn)移劑、脫模劑、橡膠狀聚合物如丁二烯和丁苯橡膠(SBR)等。鏈轉(zhuǎn)移劑用于調(diào)節(jié)待制備的聚合物的分子量。脫模劑用于改善所獲得的聚合物的模壓性能(或加工性能)。可以使用單官能或多官能的鏈轉(zhuǎn)移劑作為鏈轉(zhuǎn)移劑。具體地，其實例包括烷基硫醇，如正丙基硫醇、異丙基硫醇、正丁基硫醇、叔丁基硫醇、正己基硫醇、正辛基硫醇、2-乙基己基硫醇、正十_■燒基硫醇、和叔十_■燒基硫醇；芳族硫醇，如苯基硫醇和甲苯硫酌·;具有18個或少于18個碳的硫醇,如乙二硫醇(ethylene thioglycol);多元醇,如乙二醇、新戍二醇、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二聚季戊四醇、三聚季戊四醇、和山梨醇；其羥基基團(tuán)與巰基乙酸或3-巰基丙酸、I, 4- 二氫化萘、1，4，5，8-四氫化萘、β -萜品烯、萜品油烯、1，4-環(huán)己二烯、硫化氫等酯化的那些?？梢詫⑦@些單獨使用或?qū)⑵鋬煞N或更多種組合使用。沒有特別限定該鏈轉(zhuǎn)移劑的供應(yīng)量，因為其取決于所使用的鏈轉(zhuǎn)移劑的類型等而變化。例如，在使用硫醇的情況下，優(yōu)選相對于100重量份的所述原料單體(最終被供應(yīng)至反應(yīng)器40的原料單體)的0. 01-3重量份,并更優(yōu)選0. 05-1重量份。在這個范圍內(nèi)的用量是優(yōu)選的，因為其沒有削弱該聚合物的機(jī)械性能，并優(yōu)選地保持熱穩(wěn)定性。當(dāng)將兩種或更多種鏈轉(zhuǎn)移劑組合使用時，總重量應(yīng)該在上述范圍之內(nèi)。盡管所述脫模劑不是特定受限的，但其實例包括高級脂肪酸酯、高級脂肪醇、高級脂肪酸、高級脂肪酰胺、高級脂肪酸的金屬鹽等?？梢詫⒃撁撃﹩为毷褂没?qū)⑵淦鋬煞N或更多種的組合使用。作為所述高級脂肪酸酯，具體地，其實例包括飽和的脂肪酸烷基酯，如月桂酸甲酯、月桂酸乙酯、月桂酸丙酯、月桂酸丁酯、月桂酸辛脂、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸乙酯、棕櫚酸丙酯、棕櫚酸丁酯、棕櫚酸辛脂、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛月旨、硬脂酸硬脂酯、肉豆蘧酸肉豆蘧酯、山崳酸甲酯、山崳酸乙酯、山崳酸丙酯、山崳酸丁酯、和山崳酸辛脂；不飽和脂肪酸烷基酯，如油酸甲酯、油酸乙酯、油酸丙酯、油酸丁酯、油酸辛酯、亞油酸甲酯、亞油酸乙酯、亞油酸丙酯、亞油酸丁酯、和亞油酸辛酯；飽和的脂肪酸甘油酯，如月桂酸單甘油酯、月桂酸二甘油酯、月桂酸三甘油酯、棕櫚酸單甘油酯、棕櫚酸二甘油酯、棕櫚酸三甘油酯、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸三甘油酯、山崳酸單甘油酯、山崳酸二甘油酯、山崳酸三甘油酯；和不飽和的脂肪酸甘油酯，如油酸單甘油酯、油酸二甘油酯、油酸三甘油酯、亞油酸單甘油酯、亞油酸二甘油酯、亞油酸三甘油酯。其中，硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛脂、硬脂酸單甘油酯、硬脂酸二甘油脂、硬脂酸三甘油酯等是優(yōu)選的。 作為所述高級脂肪醇，具體地，其實例包括飽和的脂肪(或脂肪族)醇，如月桂醇、棕櫚醇、硬脂醇、異硬脂醇、山崳醇、肉豆蘧醇、和鯨蠟醇；和不飽和的脂肪(或脂肪族)醇，如油醇、和亞油醇。其中，硬脂醇是優(yōu)選的。作為所述高級脂肪酸，更具體地，其實例包括飽和的脂肪酸，如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、山崳酸、二十四烷酸、和12-羥基硬脂酸；和不飽和的脂肪酸，如棕櫚油酸、油酸、亞油酸、亞麻酸、鯨蠟烯酸、芥酸、和蓖麻油酸。作為所述高級脂肪酰胺，具體地，其實例包括飽和的脂肪酰胺，如月桂酰胺、棕櫚酰胺、硬脂酰胺、和山崳酰胺；不飽和的脂肪酰胺，如油酰胺、亞油酰胺、和芥酰胺；和酰胺，如亞乙基雙月桂酰胺、亞乙基雙棕櫚酰胺、亞乙基雙硬脂酰胺、和N-油烯基硬質(zhì)酰胺。其中，硬脂酰胺和亞乙基雙硬脂酰胺是優(yōu)選的。作為所述高級脂肪酸的金屬鹽，其實例包括上述高級脂肪酸的鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽和鎖鹽等。相對于100重量份包含在待獲得的聚合物組合物中的聚合物，優(yōu)選在O. 01-1. O重量份的范圍中調(diào)節(jié)所述脫模劑的用量，并且更優(yōu)選在O. 01-0. 50重量份的范圍中調(diào)節(jié)。參見圖3，如果需要的話，通過恰當(dāng)?shù)貙⑸鲜鰡误w(一種或兩種或更多種的混合物)與其它組分(如所述鏈轉(zhuǎn)移劑)混合來制備包含至少該單體的原料單體流體。將這些物質(zhì)裝填至原料單體流體罐31。另一方面，任選地，如果需要的話，通過恰當(dāng)?shù)貙⑸鲜鼍酆弦l(fā)劑與任選的所述單體并與其它組分(如所述鏈轉(zhuǎn)移劑)混合來制備包含至少該聚合引發(fā)劑的聚合引發(fā)劑流體。將這些物質(zhì)裝填至聚合引發(fā)劑流體罐33。聚合引發(fā)劑流體可以是單獨的聚合弓I發(fā)劑，或所述單體與所述聚合弓I發(fā)劑(如果必要的話，還可以包含如所述鏈轉(zhuǎn)移劑的其它組分)的混合物。在后面的情況下，所述聚合引發(fā)劑流體優(yōu)選為通過將該聚合引發(fā)劑完全溶解于所述單體中而形成的聚合引發(fā)劑溶液?！に龊酆弦种苿┑牧黧w的制備 另一方面，制備所述含聚合抑制劑的流體。所述含聚合抑制劑的流體是任何流體，只要其含有所述聚合抑制劑即可，但優(yōu)選為通過將所述聚合抑制劑溶解于不易于使所述未反應(yīng)的單體發(fā)生聚合反應(yīng)的溶劑中而形成的流體。所述溶劑的實例包括，例如，有機(jī)溶剤，如甲苯、ニ甲苯、こ基苯、甲基異丁基酮、甲醇、こ醇、辛烷、癸烷、環(huán)己烷、十氫化萘、こ酸丁酷、和こ酸戊酯；和用作待制得的聚合物的原料的単體，具體地，優(yōu)選使用用作待制得的聚合物的原料的単體。該用作待制得的聚合物的原料的單體為液態(tài)。當(dāng)將上述単體用作溶劑時，可以防止雜質(zhì)并入所制得的聚合物中。另夕卜，所述含聚合抑制劑的流體包含所述聚合抑制劑，因此還可以抑制在這種流體中作為溶劑的單體的聚合。所述聚合抑制劑的實例包括，例如，氫醌、氫醌單甲基醚、叔丁基兒茶酚、4-甲氧基-1-萘酚、1，4-萘醌、2，4- ニ甲基-6-叔丁基苯酚、吩噻嗪、 苯并吩噻嗪、ニ硝基苯、對苯ニ胺、ニ甲基ニ硫代氨基甲酸鹽等。其中，從即使保留于所述聚合物中更小可能生成負(fù)面影響(如著色)的角度考慮，2，4-ニ甲基-6-叔丁基苯酚是優(yōu)選的。取決于待制備的聚合物和待用作原料的単體來適當(dāng)?shù)剡x擇待使用的聚合抑制劑。所述含聚合抑制劑的流體中的聚合抑制劑的含量優(yōu)選為基于所述流體總重量的5-2000 ppm (重量),更優(yōu)選為10-500 ppm (重量)。當(dāng)該含量不高于上述上限時，含在所述聚合物中的聚合抑制劑的比例變得不是太高，從而能夠有效避免最終所述聚合物(所述擠出的材料)的著色。另外，當(dāng)所述含量不低于上述下限時，可以有效抑制調(diào)壓閥20中的間隙11中的未反應(yīng)單體的聚合，而且，當(dāng)將所述単體用作溶劑時，還可以有效抑制所述單體的聚
ム
ロ ο參見圖3，將聚合抑制劑加入上述溶劑以制備所述含聚合抑制劑的流體。將這些物質(zhì)裝填至所述含聚合抑制劑的流體罐51?！ぞ酆喜襟E
通過供料ロ 41a將所述単體和所述聚合引發(fā)劑從原料単體流體罐31和聚合引發(fā)劑流體罐33連續(xù)供應(yīng)至反應(yīng)器40。具體地，將所述包含単體的原料単體流體通過泵35從原料単體流體罐31供應(yīng)，并將所述包含聚合引發(fā)劑的聚合引發(fā)劑流體通過泵37連續(xù)從聚合引發(fā)劑流體罐33供應(yīng)，并且它們一同輸送通過原料供應(yīng)管路39，并通過供料ロ 41a被連續(xù)供應(yīng)到反應(yīng)器40。關(guān)于供應(yīng)所述聚合引發(fā)劑到反應(yīng)器40，當(dāng)將所述単體和所述聚合引發(fā)劑的混合物作為聚合引發(fā)劑流體從聚合引發(fā)劑流體罐33供應(yīng)時，優(yōu)選在80:20-98:2的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)比例A: B，其中A代表來自原料単體流體罐31的原料単體流體的供應(yīng)流速(kg/h )，并且B代表來自聚合引發(fā)劑流體罐33的聚合引發(fā)劑流體(這是所述單體和所述聚合引發(fā)劑的混合物，其聚合引發(fā)劑的含量比為0. 002-10重量％)的供應(yīng)流速(kg/h)。使如上所述被供應(yīng)到反應(yīng)器40的単體和聚合引發(fā)劑在反應(yīng)器40中進(jìn)行聚合反應(yīng)，由此使至少部分該單體聚合以給出該聚合物。在這個實施方案中，通過本體聚合進(jìn)行所述聚合步驟，但本發(fā)明并不限于此。通過攪拌器45攪拌反應(yīng)器40中的內(nèi)含物，優(yōu)選其為完全混合狀態(tài)。在所述聚合步驟中，可以在該反應(yīng)器填充以反應(yīng)混合物同時基本上沒有氣相存在的情況下(下文中被稱為充滿(fully filled)狀況)進(jìn)行該連續(xù)聚合。當(dāng)反應(yīng)器40的流出ロ 41b設(shè)置于該反應(yīng)器頂部時，通過連續(xù)地進(jìn)行至反應(yīng)器40的供應(yīng)和自反應(yīng)器40的移出使該充滿狀況易于簡便地實現(xiàn)。而且，在所述聚合步驟中，在絕熱條件下進(jìn)行該連續(xù)聚合?？梢酝ㄟ^使反應(yīng)器40內(nèi)的溫度和其外表面的溫度彼此基本相等實現(xiàn)該絕熱條件。具體地，可以通過操作泵35和37調(diào)節(jié)到反應(yīng)器40的包含所述單體和所述聚合引發(fā)劑的原料的供應(yīng)量來實現(xiàn)所述絕熱條件，從而通過各自對應(yīng)的溫度感應(yīng)器T檢測為夾套43設(shè)定的反應(yīng)器40的外表面溫度和反應(yīng)器40內(nèi)的溫度。將所述聚合步驟中的連續(xù)聚合溫度理解為反應(yīng)器40中的溫度(通過所述溫度傳感器T檢測)。在例如120-180°c的溫度下，更優(yōu)選在130-180°c的溫度下進(jìn)行所述聚合步驟，不過其取決于所使用的聚合引發(fā)劑的類型。當(dāng)這個溫度過高吋，降低了所制得聚合物的間同立構(gòu)規(guī)整度，増加了低聚物的生成，并且趨向于使最終獲得的聚合物(所述擠出材料)的熱阻降低。然而，應(yīng)該注意到，所述反應(yīng)器中的溫度可以取決于各種條件而變化，直到其達(dá)到靜止?fàn)顟B(tài)。將所述聚合步驟中連續(xù)聚合的壓カ理解為反應(yīng)器40中的壓カ(通過壓カ感應(yīng)器P·檢測)。這個壓カ通過調(diào)壓閥20來調(diào)節(jié)，并且為不小于所述反應(yīng)器中的溫度下的原料単體的蒸汽壓，以防止所述反應(yīng)器中的原料単體的揮發(fā)。該壓力通常為約1. 0-2. 0 MPaG，優(yōu)選為1. 2-3. 5 MPaG (G :表壓)。將所述聚合步驟中的連續(xù)聚合的時間理解為在反應(yīng)器40中的平均停留時間。反應(yīng)器40中的平均停留時間可以取決于所述聚合物組合物中的聚合物的產(chǎn)率等來設(shè)定，并為例如，15分鐘-6小時，優(yōu)選20分鐘-2小時，但不限于此。當(dāng)該時間比所需要的長時，增加了低聚物如ニ聚物和三聚物的形成，并趨向于使最終獲得的聚合物(所述擠出的材料)的熱阻降低?？梢酝ㄟ^使用泵35和37改變到反應(yīng)器40的単體等的供應(yīng)量(供應(yīng)流速)來調(diào)節(jié)反應(yīng)器40中的平均停留時間。如上所述,從反應(yīng)器40的流出ロ 41b連續(xù)移出所述聚合物組合物。所獲得的聚合物組合物包含所制得的聚合物和所述未反應(yīng)的單體，并可以還包含未反應(yīng)的聚合引發(fā)劑、所述聚合引發(fā)劑的分解物質(zhì)等。所述聚合物組合物中主要的揮發(fā)性組分為所述未反應(yīng)的單體。所述聚合物組合物中的聚合率為，例如，40-70重量％，但這個實施方案不限于此。所述聚合物組合物中的聚合率適當(dāng)?shù)貙?yīng)于所述聚合物組合物中的聚合物的含量比。當(dāng)所述聚合物的含量比過高吋，降低了混合和傳熱的效率并趨向于降低了穩(wěn)定性。當(dāng)所述聚合物的含量比過低時，其中未反應(yīng)的單體為主要組分的揮發(fā)性組分的分離趨于變得困難?！ゎA(yù)熱步驟
參見圖3，如果必要的話，將如上所述的從反應(yīng)器40移出的聚合物組合物進(jìn)料至預(yù)熱器50中并預(yù)熱，但其在本發(fā)明中不是必要的。預(yù)熱器50用于提高脫揮型擠出機(jī)60中的脫揮發(fā)分效率的目的。所述聚合物組合物取得了通過預(yù)熱使所述揮發(fā)性組分揮發(fā)所要求的部分的或全部的熱量。預(yù)熱器50中的預(yù)熱溫度優(yōu)選為180-220°C。當(dāng)所述預(yù)熱溫度不高于上述上限吋，可以避免所述聚合物組合物中的揮發(fā)性組分的揮發(fā)，并且可以以恒定的流速在液態(tài)下輸送所述聚合物組合物?！ふ{(diào)壓閥遞送步驟(流出速率調(diào)節(jié)步驟)接下來，參見圖3，使如上所述獲得的聚合物組合物(從反應(yīng)器40移出的聚合物組合物，優(yōu)選在預(yù)熱器50中預(yù)熱的聚合物組合物)輸送通過調(diào)壓閥20。將如上述獲得的聚合物組合物通過入口 7a連續(xù)供應(yīng)至調(diào)壓閥20的閥體5中的空間3，同時將所述含聚合抑制劑的流體通過泵53經(jīng)由流體進(jìn)料ロ 17從含所述聚合抑制劑的流體罐51連續(xù)進(jìn)料至調(diào)壓閥20中(參見

圖1 (a)和(b))。取決于調(diào)壓閥20的尺寸、所述聚合物組合物的流速、期望的壓カ等來適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)含所述聚合抑制劑的流體到調(diào)壓閥20的供應(yīng)量(進(jìn)料速率)。優(yōu)選在80:20-99. 9:0. 1的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)比例X: Y，其中X代表所述聚合物組合物到調(diào)壓閥20的供應(yīng)流速(kg/h)，并且Y代表所述含聚合抑制劑的流體的供應(yīng)流速(kg/h)。所述聚合物組合物的供應(yīng)流速X (kg/h)理解為來自原料單體流體罐31的原料單體流體的供應(yīng)流速A (kg/h)和來自聚合引發(fā)劑流體罐33的聚合引發(fā)劑流體的供應(yīng)流速B (kg/h)(這是所述單體和所述聚合引發(fā)劑的混合 物，其聚合引發(fā)劑的含量比為0. 002-10重量％)的總流速(A+B)。當(dāng)所述含聚合抑制劑的流體的供應(yīng)量在上述范圍內(nèi)時，所述聚合物中所含的聚合抑制劑的比例變得不是太高，從而可以有效避免最終獲得的聚合物(所述擠出的材料)的著色，并可以確保抑制所述聚合物粘附至閥桿9和/或?qū)Р?3的效果。在調(diào)壓閥20中，當(dāng)使所述聚合物組合物輸送通過空間3時，通過閥元件1調(diào)節(jié)所述聚合物組合物的流出速率，從而調(diào)節(jié)位于上游的反應(yīng)器40中的壓力。更具體地，例如，通過閥桿9調(diào)節(jié)閥元件1在縱向方向(向上-和-向下)的位置(開啟程度)，從而提供期望的壓カ(在所述調(diào)壓閥的上游)。在調(diào)壓閥20的上游側(cè)的聚合物組合物的壓カ為，但不限于，例如，1. 0-4. 0 MPaG,優(yōu)選1.2-3. 5 MPaG (表壓)。調(diào)節(jié)調(diào)壓閥20的開啟程度，從而通過所述壓カ感應(yīng)器P檢測的反應(yīng)器40中的壓カ為預(yù)定的壓力。當(dāng)位于上游側(cè)的聚合物組合物的壓カ在上述范圍內(nèi)時，反應(yīng)器40中的壓カ可以成為適于進(jìn)行所述聚合步驟的壓力。另外，通過位于脫揮型擠出機(jī)60的排氣管(未示于附圖中)上的調(diào)壓閥(未示于附圖中)來調(diào)節(jié)位于調(diào)壓閥20的下游側(cè)的壓力，例如為-1. 2-0. 4 MPaG，優(yōu)選-0. 09-0. 35 MPaG (表壓)。當(dāng)位于下游側(cè)的聚合物組合物的壓カ在上述范圍內(nèi)時，脫揮型擠出機(jī)的脫揮發(fā)分60可以有效進(jìn)行。另外，在調(diào)壓閥20中，將從流體進(jìn)料ロ 17進(jìn)料的所述含聚合抑制劑的流體通過間隙11流至空間3，并在空間3與所述聚合物組合物混合。由于將所述含聚合抑制劑的流體從流體進(jìn)料ロ 17進(jìn)料，因此間隙11的內(nèi)部得到加壓。間隙11中的壓カ高于閥體5中的空間3中的壓力，并因此可以有效抑制所述聚合物組合物(例如，所述未反應(yīng)的單體和所述聚合物)從空間3進(jìn)入至間隙11。關(guān)于取決于調(diào)壓閥20的尺寸、所述聚合物組合物的流速和所期望的壓カ來適當(dāng)設(shè)定間隙11中的壓カ的合適范圍。優(yōu)選提供用于所述包含聚合抑制劑的流體罐的具有安全裝置如安全閥(relief valve)的進(jìn)料泵的主體，從而使該壓カ不會過聞。因此，將與所述含聚合抑制劑的流體混合的聚合物組合物從調(diào)壓閥20的空間3通過出口 7b供應(yīng)?！っ摀]發(fā)分?jǐn)D出步驟
接下來，參見圖3，將如上述獲得的聚合物組合物(經(jīng)由輸送通過調(diào)壓閥20獲得的與含聚合抑制劑的流體混合的聚合物組合物)通過供料ロ 61連續(xù)供應(yīng)至脫揮型擠出機(jī)60，使其經(jīng)歷脫揮發(fā)分?jǐn)D出過程。在脫揮型擠出機(jī)60中，將包含所述未反應(yīng)單體的揮發(fā)性組分至少部分地從所述聚合物組合物除去，并作為氣態(tài)物質(zhì)通過排氣管(未示于附圖中)排出，并且如果必要的話通過切割機(jī)(未示于附圖中)使所述殘余的擠出材料形成粒料，并將其從排出管路65排出?？梢詫⑷魏魏线m的方法用作使用脫揮型擠出機(jī)的方法，適合的方法記載于例如，JP-A-3-49925、JP-B-51-29914、JP-B-52-17555、JP-B-1-53682、JP-A-62-89710 等中。通常，通過在加熱例如，至200_290°C下利用螺桿擠出連續(xù)供應(yīng)的聚合物組合物來進(jìn)行所述脫揮發(fā)分?jǐn)D出過程，以使至少部分的、優(yōu)選大部分的、更優(yōu)選基本全部的在所述聚合物組合物中包含的揮發(fā)性組分連續(xù)分離并除去。所述脫揮發(fā)分?jǐn)D出過程的壓力作為排氣壓カ為，例如，約-1.2-0. 4 MPaG (表壓)。 因此，在所述脫揮發(fā)分?jǐn)D出后可以獲得作為所述擠出材料的聚合物。所述擠出材料基本上由所述聚合物組成，并可以包含其它組分，例如，所述聚合抑制劑的殘余物。而且，如果必要的話，可以在將所述脫揮型擠出機(jī)中的聚合物組合物脫揮發(fā)分之前、期間或之后向所述聚合物中加入潤滑劑如高級醇和高級脂肪酸酷、紫外吸收劑、熱穩(wěn)定齊U、著色劑、抗靜電劑等。另ー方面，可以將脫揮型擠出機(jī)60中的揮發(fā)性組分再循環(huán)作為用于聚合反應(yīng)的原料単體。所述揮發(fā)性組分包括作為主要組分的未反應(yīng)原料単體，并包括其它揮發(fā)性組分，例如，最初包含在所述原料單體中的雜質(zhì)、如果必要的話，所用的添加剤、在聚合過程中生成的揮發(fā)性副產(chǎn)物、低聚物如ニ聚物和三聚物、所述聚合引發(fā)劑的分解物質(zhì)等、以及雜質(zhì)如包含在所述含聚合抑制劑的流體中的聚合抑制劑和溶劑(尤其是單體)。通常，由于大量的雜質(zhì)使所獲得的樹脂組合物著色，因此其不是優(yōu)選的。然后，可以使在脫揮型擠出機(jī)60中除去的揮發(fā)性組分(其包含作為主要組分的未反應(yīng)的原料単體，還包含上述雜質(zhì))經(jīng)過單體回收柱(未示于附圖中)，并憑借蒸發(fā)、吸附等在所述單體回收柱中處理以除去來自上述揮發(fā)性組分的雜質(zhì)。由此，可以以高純度回收所述未反應(yīng)的原料単體，從而使其可以合適地再利用作為用于聚合的原料単體。例如，在所述單體回收柱中進(jìn)行連續(xù)蒸發(fā)，以回收具有高純度的未反應(yīng)的原料単體作為來自所述單體回收柱頂部的餾出液，并且一旦在將其貯存在回收罐67中后，可以將其輸送并再循環(huán)至原料単體流體罐31，或可以在不將其貯存在回收罐67中的情況下將其輸送并再循環(huán)至原料単體流體罐31。另ー方面，可以將在所述單體回收柱中除去的雜質(zhì)作為廢料處理。為了防止所回收的原料單體導(dǎo)致回收罐67或原料単體流體罐31中的聚合反應(yīng)，聚合抑制劑優(yōu)選以例如相對于所述原料単體2-8 ppm (重量)的比例存在于這些罐中，并更優(yōu)選地，除此之外，將這些罐中的氣相中的氧氣濃度設(shè)定為2-8體積％。當(dāng)希望將所述回收的原料單體長時間貯存在回收罐67中時，優(yōu)選在例如0-5°C的低溫下將其貯存。因此，如從上面描述中所理解的，根據(jù)本發(fā)明用于制備聚合物的裝置和用于通過使用所述裝置來進(jìn)行制備聚合物的方法，可以有效防止所述聚合物粘附于調(diào)壓閥20的閥桿9和/或?qū)Р?3，因此，該運行可以穩(wěn)定地長時間連續(xù)進(jìn)行。在這個實施方案中，描述在所述聚合步驟中進(jìn)行所述本體聚合的情況。然而，本發(fā)明不限于此，在所述聚合步驟中可以進(jìn)行所述溶液聚合。在這樣的實施方案中，由于將溶劑用于所述溶液聚合，因此除了與上面參照圖3所描述的裝置類似的構(gòu)造之外，還為所述用于制備聚合物的裝置提供以溶劑罐和供應(yīng)管和與該溶劑罐相連用以供應(yīng)該溶劑至反應(yīng)器40的泵?？梢栽谂c所述原料単體和/或所述聚合引發(fā)劑混合后供應(yīng)所述溶劑至反應(yīng)器40，或可以將其直接供應(yīng)于反應(yīng)器40。進(jìn)行類似于上述的聚合步驟的該聚合步驟，除了在該聚合反應(yīng)中使用溶劑外。所述溶劑可以取決于所述溶液聚合反應(yīng)的原料単體等來適當(dāng)?shù)剡x擇，并包括但不限于，例如，甲苯、ニ甲苯、こ基苯 、甲基異丁基酮、甲醇、こ醇、辛烷、癸烷、環(huán)己烷、十氫化萘、こ酸丁酷、和こ酸戊酯等。在這種情況下，比例C:D為，但不限于，例如，70:30-95: 5，優(yōu)選80:20-90:10，其中C代表來自原料單體流體罐31的原料單體流體的供應(yīng)流速(kg/h)，并且D代表所述溶劑到反應(yīng)器40的供應(yīng)流速(kg/h)。
實施例下文中，下面示出本發(fā)明用于制備聚合物的方法的實施例，不過本發(fā)明不限于這些實施例。(實施例1)
在這個實施例中，大體上進(jìn)行如上所述的用于制備聚合物的方法以制備粒料形式的聚合物。更具體地，將其解釋如下。制得具有下述組合物的原料單體流體?！谆┧峒柞?8.718重量％
ー丙烯酸甲酯0. 908重量％
ー鏈轉(zhuǎn)移劑(正辛基硫醇)0. 261重量％
—脫模劑(硬脂醇)0. 113重量％
另ー方面，制得具有下述組成的聚合引發(fā)劑流體。一甲基丙烯酸甲酯99. 520重量％
一聚合弓I發(fā)劑(1，1- ニ (叔丁基過氧基)環(huán)己烷)0. 480重量％
進(jìn)ー步地，將作為聚合抑制劑的2，4-ニ甲基-6-叔丁基苯酚以50 ppm (重量)溶于甲基丙烯酸甲酯中以制得所述含聚合抑制劑的流體。對于制備這個實施例中的聚合物，使用圖3中所示的用于制備聚合物的裝置。使用容量為13升的完全混合型反應(yīng)器作為反應(yīng)器40。將上述制得的単體原料流體和聚合引發(fā)劑流體分別裝填至原料単體流體罐31和聚合引發(fā)劑流體罐33。而且，將上述制得的所述含聚合抑制劑的流體裝填至含所述聚合抑制劑的流體罐51。通過供料ロ 41a將所述原料単體流體和所述聚合引發(fā)劑流體分別從原料単體流體罐31和聚合引發(fā)劑流體罐33供應(yīng)至反應(yīng)器40。將所述単體原料流體和所述聚合引發(fā)劑流體供應(yīng)至反應(yīng)器40，從而它們的流速比為17.6:1 (以重量計)，并且反應(yīng)器40中的平均停留時間為26分鐘。反應(yīng)器40中的溫度和夾套43的溫度為175°C。通過使用圖1所示的調(diào)壓閥20自動控制該反應(yīng)系統(tǒng)中的壓力，從而使反應(yīng)器40中的壓カ為1.60 MPaG (表壓)。將所述含聚合抑制劑的流體通過流體進(jìn)料ロ 17從所述包含聚合抑制劑的流體罐51連續(xù)進(jìn)料至調(diào)壓閥20中。進(jìn)行進(jìn)料，從而使到調(diào)壓閥20的所述含聚合抑制劑的流體的流速與到反應(yīng)器40的所述原料単體流體和所述聚合引發(fā)劑流體的總流速的比為1:79 (以重量計)。
將反應(yīng)器40中的反應(yīng)混合物作為聚合物組合物通過流出ロ 41b連續(xù)移出。通過經(jīng)過被設(shè)定為200°C的預(yù)熱器50來預(yù)熱因此獲得的聚合物組合物。使所述聚合物組合物輸送通過調(diào)壓閥20后，將所述揮發(fā)性組分(如所述未反應(yīng)的原料単體)在被設(shè)定為240°C的脫揮型擠出機(jī)60中去除，并以熔化狀態(tài)擠出殘余物，井利用水冷卻，并切成粒料，然后將該粒料從排出管路65排出。從而，將所述聚合物制成粒料形式。從所述原料単體流體和所述聚合引發(fā)劑流體的每小時供應(yīng)重量和所述粒料的每小時所制得(排出)重量來確定聚合率(以重量％計)。所述聚合率為56重量％。上述聚合物的制備操作連續(xù)進(jìn)行10天。在該操作期間，可以將反應(yīng)器40中的壓力在1·60±0·01 MPaG (表壓)的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。(對比例1)
聚合物的制備類似于實施例1，除了使用甲基丙烯酸甲酯代替含聚合抑制劑的流體外。 連續(xù)進(jìn)行上述聚合物的制備。結(jié)果，在開始該操作后的第3天，由于調(diào)壓閥20的移動變得不靈活，并且反應(yīng)器40中的壓カ提高到1.65 MPaG (表壓)，然后停止該操作。エ業(yè)應(yīng)用性
本發(fā)明可以用于制備如(間)丙烯酸酯類聚合物的聚合物。本發(fā)明要求2011年8月9日提交的題目為“用于制備聚合物的裝置和方法”的日本專利申請No. 2011-173503的優(yōu)先權(quán)。通過引用的方式將該申請的全部內(nèi)容并入本申請。
權(quán)利要求
1.用于制備聚合物的裝置，該裝置裝備有反應(yīng)器、調(diào)壓閥和脫揮型擠出機(jī)，使得將從該反應(yīng)器獲得的聚合物組合物通過該調(diào)壓閥供應(yīng)至該脫揮型擠出機(jī)， 其中，該調(diào)壓閥包括閥元件、具有用于容納該閥元件的空間的閥體、用于支撐和控制該閥元件的閥桿、用于可滑動地引導(dǎo)該閥桿的導(dǎo)槽和流體進(jìn)料口，包含聚合抑制劑的流體通過該流體進(jìn)料口進(jìn)料至在該閥桿的表面和該導(dǎo)槽的內(nèi)表面之間的間隙中，并且該間隙與該閥體中的該空間連通，使得從該流體進(jìn)料口進(jìn)料的流體流入該空間中。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于制備聚合物的裝置，其中該調(diào)壓閥還包含在該閥桿和該導(dǎo)槽之間的密封部件中的套環(huán)，并且該流體進(jìn)料口相鄰于該套環(huán)設(shè)置。
3.用于通過使用根據(jù)權(quán)利要求I或權(quán)利要求2所述的用于制備聚合物的裝置來制備聚合物的方法，其中該方法包括 在通過該調(diào)壓閥調(diào)節(jié)該反應(yīng)器中的壓力的情況下，使包含單體和聚合引發(fā)劑的原料在該反應(yīng)器中進(jìn)行聚合反應(yīng)，并從該反應(yīng)器中移出包含組合物和未反應(yīng)的單體的聚合物組合物； 將從該反應(yīng)器中移出的該聚合物組合物輸送至該調(diào)壓閥的閥體中的所述空間，并從該調(diào)壓閥中的流體進(jìn)料口進(jìn)料包含聚合抑制劑的流體，以獲得與該流體混合的聚合物組合物，并且 將經(jīng)由輸送通過該調(diào)壓閥所獲得的所述與該流體混合的聚合物組合物供應(yīng)至該脫揮型擠出機(jī)，并從該脫揮型擠出機(jī)中移出擠出的材料，將該擠出材料中的包含該未反應(yīng)的單體的揮發(fā)性組分至少部分地從該聚合物組合物除去，以獲得作為該擠出材料的該聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制備聚合物的方法，其中包含該聚合抑制劑的流體為通過將該聚合抑制劑溶于該單體中而形成的流體。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求4所述的用于制備聚合物的方法，其中包含該聚合抑制劑的流體中的該聚合抑制劑的含量比為基于該流體總重量的5-2000 ppm (重量)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項所述的用于制備聚合物的方法，其中該聚合物組合物的供應(yīng)流速與包含該聚合抑制劑的流體的供應(yīng)流速的比率為80:20-99. 9:0. I，兩者均供應(yīng)至該調(diào)壓閥。
全文摘要
本發(fā)明提供用于制備聚合物的裝置，該裝置能夠穩(wěn)定地、連續(xù)地長時間運行。在用于制備聚合物的裝置中裝備以反應(yīng)器、調(diào)壓閥和脫揮型擠出機(jī)，使得從該反應(yīng)器獲得的聚合物組合物通過該調(diào)壓閥供應(yīng)至該脫揮型擠出機(jī)，該調(diào)壓閥(20)包括閥元件(1)、具有用于貯存該閥元件(1)的空間(3)的閥體(5)、用于支撐和控制閥元件(1)的閥桿(9)、用于可滑動地引導(dǎo)閥桿(9)的導(dǎo)槽(13)、和流體進(jìn)料口(17)，包含聚合抑制劑的流體通過流體進(jìn)料口(17)進(jìn)料到在閥桿(9)的表面和導(dǎo)槽(13)的內(nèi)表面之間的間隙(11)中。間隙(11)與閥體(5)中的空間(3)連通，從而使從流體進(jìn)料口(17)進(jìn)料的流體流入空間(3)中。
文檔編號C08F6/10GK102952231SQ20121028184
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者隅田將一, 山崎和廣, 西谷晃 申請人:住友化學(xué)株式會社