Способ непрерывной экструзии для производства привитых полимеров - RU2007117350A

Реферат

1. Способ производства привитого сополимера, содержащий

a) обеспечение термопластичного полимера, имеющего среднюю молекулярную массу (M_w), по меньшей мере, 150000 в экструзионном реакторе непрерывного действия, содержащем, по меньшей мере, первый экструдер и второй экструдер, соединенные последовательно, причем экструзионный реактор непрерывного действия имеет отношение длины к диаметру, по меньшей мере, 60:1;

b) сушку полимера до содержания влаги менее 0,1% в экструзионном реакторе непрерывного действия;

c) обеспечение полимера с температурой менее 160°С и содержанием влаги менее 0,1% в первой зоне инжекции экструзионного реактора непрерывного действия, причем первая зона инжекции расположена либо в первом, либо во втором экструдере;

d) в первой зоне инжекции обеспечение первого набора реагентов, содержащего первое функционализирующее соединение и первый свободно-радикальный инициатор;

e) реакцию первого набора реагентов с полимером в экструзионном реакторе непрерывного действия, чтобы произвести привитой полимер; и

f) применение сдвига к привитому сополимеру в экструзионном реакторе непрерывного действия, причем сдвиг достаточен, чтобы снизить среднюю молекулярную массу (M_w) привитого полимера на коэффициент, по меньшей мере, 2.

2. Способ по п.1, где этот способ далее содержит обеспечение привитого полимера с температурой менее 190°С и содержанием влаги менее 0,1% во второй зоне инжекции экструзионного реактора непрерывного действия.

3. Способ по п.2, где вторая зона инжекции расположена во втором экструдере.

4. Способ по п.2, где, по меньшей мере, один реагент из первого набора реагентов вводят во вторую зону инжекции.

5. Способ по п.2, где этот способ далее содержит обеспечение второго набора реагентов, содержащего второй свободно-радикальный инициатор и второе функционализирующее соединение, во второй зоне инжекции.

6. Способ по п.5, где второе функционализирующее соединение является тем же самым, как и первое функционализирующее соединение.

7. Способ по п.5, где второй свободно-радикальный инициатор является тем же самым, как и первый свободно-радикальный инициатор.

8. Способ по п.5, где этот способ далее содержит реакцию второго набора реагентов с привитым полимером.

9. Способ по п.6, где второй свободно-радикальный инициатор является тем же самым, как и первый свободно-радикальный инициатор.

10. Способ по п.9, где этот способ далее содержит реакцию второго набора реагентов с привитым полимером, чтобы тем самым увеличить уровень функционализации привитого сополимера.

11. Способ по п.8, где привитой полимер смешивают с летучими непрореагировавшими реагентами и где летучие непрореагировавшие реагенты только удаляют из экструзионного реактора непрерывного действия после реакции второго набора реагентов с полимерным материалом.

12. Способ по п.2, где между около 1,5 и 2,5 частями функционализирующего соединения на 100 частей каучука вводят во вторую инжекционную зону.

13. Способ по п.2, где между около 0,25 и 0,50 частей радикального инициатора на 100 частей каучука вводят во вторую инжекционную зону.

14. Способ по п.1, где между около 1,5 и 2,5 частями функционализирующего соединения на 100 частей каучука вводят в первую инжекционную зону.

15. Способ по п.1, где между около 0,25 и 0,50 частей свободно-радикального инициатора на 100 частей каучука вводят в первую инжекционную зону.

16. Способ по п.1, где отношение длины к диаметру составляет, по меньшей мере, 85:1.

17. Способ по п.1, где полимер представляет собой термопластичный эластомер.

18. Способ по п.1, где полимер представляет собой олефиновый полимер этилена.

19. Способ по п.1, где полимер представляет собой олефиновый полимер этилена и, по меньшей мере, одного альфа-моноолефина с 3-10 атомами углерода.

20. Способ по п.1, где полимер представляет собой этилен-пропиленовый каучук.

21. Способ по п.1, где полимер высушивают до содержания влаги менее 0,05%.

22. Способ по п.1, где полимер обеспечивают в первую зону инжекции с температурой менее 125°С.

23. Способ по п.1, где функционализирующее соединение представляет собой карбоновую кислоту или ангидрид карбоновой кислоты.

24. Способ по п.1, где функционализирующее соединение содержит малеиновый ангидрид, малеиновую кислоту, цитраконовый ангидрид, итаконовый ангидрид, глутаконовый ангидрид, хлормалеиновый ангидрид, метилмалеиновый ангидрид, акриловую кислоту, метакриловую кислоту, фумаровую кислоту, малеимид, полуамид малеиновой кислоты, низшие алкиловые сложные эфиры таких кислот, или их комбинации.

25. Способ по п.1, где функционализирующее соединение представляет собой малеиновый ангидрид.

26. Способ по п.25, где привитой полимер содержит между 1,0 и 5,0 мас.% связанного малеинового ангидрида.

27. Способ по п.26, где привитой полимер содержит между 2,2 и 5,0 мас.% связанного малеинового ангидрида.

28. Способ по одному из пп.1-27, где свободно-радикальный инициатор содержит 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)гексан, ди-трет-бутилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)гексин-3 или их комбинацию.

29. Способ по одному из пп.1-27, где имеется два экструдера.

30. Способ по п.1, где каждый экструдер имеет время пребывания полимера и где времена пребывания полимера являются различными в первом и втором экструдерах.

31. Способ п.1, где привитой полимер смешивают с летучими непрореагировавшими реагентами и где способ далее содержит выведение непрореагировавших реагентов в экструзионном реакторе непрерывного действия после стадии f).

32. Экструзионный реактор непрерывного действия для производства привитого полимера, причем экструзионный реактор непрерывного действия содержит

a) первый и второй экструдеры, соединенные последовательно через переходное устройство, причем экструзионный реактор непрерывного действия имеет отношение длины к диаметру, по меньшей мере, 60:1;

b) зону подачи для доставки подаваемого полимера, подлежащего функционализации;

c) зону сушки для сушки полимера до содержания влаги 0,1 мас.% или меньше;

d) переходную зону, расположенную внутри переходного устройства;

e) первую зону инжекции для доставки первого набора реагентов, содержащего первое функционализирующее соединение и первый свободно-радикальный инициатор, причем первая зона инжекции расположена либо в первом, либо во втором экструдере;

f) зону реакции ниже по ходу потока инжекционной зоны для реакции первого набора реагентов с полимером, чтобы произвести привитой полимер; и

g) зону модификации сдвигом ниже по ходу потока зоны реакции для снижения средней молекулярной массы (M_w) привитого полимера на коэффициент, по меньшей мере, 2.

33. Экструзионный реактор непрерывного действия по п.32, где каждый экструдер имеет вал, имеющий вращающий момент вала и скорость вращения вала, и где вращающие моменты вала и скорости вращения вала различны в первом и втором экструдерах.

34. Экструзионный реактор непрерывного действия по п.32 или 33, где экструзионный реактор непрерывного действия далее содержит зону выведения ниже по ходу потока зоны модификации сдвигом для выведения непрореагировавшего реагента из привитого полимера.