CN105102202A

CN105102202A - 用于从含弹性体媒介物中脱除挥发性组分的方法及用于该方法的脱气装置

Info

Publication number: CN105102202A
Application number: CN201480020305.7A
Authority: CN
Inventors: 汉斯-因戈尔夫·保罗; 约尔格·基希霍夫; 乌多·维斯纳; 卢克·蒂默曼斯; 尼古拉·迭尔廷斯
Original assignee: Lanxess International SA
Current assignee: Lanxess Deutschland GmbH
Priority date: 2013-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2034-04-04
Also published as: TWI649180B; WO2014161997A1; KR102247733B1; JP6130586B2; RU2015147192A; EP2981404B1; CA2908339A1; SG11201508156TA; PL2981404T3; US9925693B2; EP2981404A1; KR20150138381A; SA515361253B1; RU2684367C2; US20160023376A1; TW201501906A; CA2908339C; JP2016514639A; CN105102202B

Abstract

本发明涉及用于对含弹性体媒介物(具体诸如弹性体溶液及分散系)进行脱气的方法以及用于实施所述方法的脱气装置(1)。

Description

用于从含弹性体媒介物中脱除挥发性组分的方法及用于该方法的脱气装置

技术领域

本发明涉及一种从含弹性体媒介物(具体诸如弹性体溶液及分散系)中脱气的方法以及用于实施该方法的脱气装置。

背景技术

挤压法是一种在制备、处理及加工聚合物过程中经常采用的方法。在此及在下文中，按挤压法理解为在单轴或多轴挤压器中处理媒介物。

在聚合物的制备过程中，挤压法在脱除含聚合物媒介物中的挥发性组分(诸如单体、低聚体以及助剂和溶剂材料)方面具有工业实用性([1]，S.192bis212，[1]＝KlemensKohlgrüber.Twin-ScrewExtruders,HanserVerlagMünchen2007([1]，第192-212页，[1]＝KlemensKohlgrüber，《双螺杆挤压器》，慕尼黑汉萨出版社，2007年))。此外，视情况可在挤压期间诸如通过对官能团进行接枝或改性或者通过有目标地控制分子量的增加或减少对分子量进行修正来实现聚合物的化学改性，或者还可例如通过混入添加剂来封装聚合物。

挤压器的优越性却存在以下缺陷：尤其在挤压器中常作为处理元件使用的螺杆元件的凸顶会将大量能量消散到待挤压的含聚合物媒介物中，导致强烈的局部过热。这种局部过热可能导致产物受损(例如气味、色泽或化学成分的改变)或者导致产物中产生非同质成分，如胶粒或微粒。

例如，WO2009/153000A在第22页第7行至第24页第25行描述了归因于局部过热的各种聚合物损伤类型。

特别例如聚丁二烯(BR)、天然橡胶(NR)、聚异戊二烯(IR)、丁基橡胶(HR)、氯丁基橡胶(CIIR)、溴丁基橡胶(BIIR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、聚氯丁烯(CR)、丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)、部分氢化丁二烯-丙烯腈橡胶(HNBR)以及乙烯-丙烯-环戊二烯三元共聚物(EPDM)类橡胶在过高温度下容易交联并胶凝，导致由此所制备产物的机械性能大幅度降低。在使用氯丁基橡胶和溴丁基橡胶以及氯丁橡胶的情况下，高温会导致分别释放腐蚀性氯化氢或溴化氢，其转而催化聚合物的进一步分解。

聚合物发生任何损坏的反应速率取决于温度并且可利用阿仑尼乌斯公式描述反应速率常数k(T)：

k(T)＝A*exp(-EA/(R*T))。

在该等式中，k表示反应速率常数，T以K为单位表示绝对温度，A表示频率因数，EA以J/mol为单位表示活化能且R以J/(mol*K)为单位表示普适气体常数。

因此，用于挤压含聚合物媒介物的方法通常还应从能量角度设计成尽量减小平均温升并避免出现局部温度峰值，例如根据现有技术在具有常规的Erdmenger(埃德门格氏)螺杆型线的螺杆元件的凸顶可能会出现的这种温度峰值。

尤其对于从含聚合物媒介物中脱除挥发性组分而言，例如溶剂残留物或水，根据螺杆的几何形状还有益于达到高度表面更新，有利于脱除挥发性组分。

在现有技术中存在诸多解决这类问题的解决方案。

DE1180718A披露了一种具有单头式处理元件或螺杆元件的双轴螺杆机。在剖视图中，螺杆元件的外轮廓由圆弧组成。处于旋转方向的主动翼面包括由三段圆弧组成的外轮廓，其中点位于螺杆元件的外径或其纵轴线上。其缺陷在于，螺杆元件在调节作用于待处理物料的剪切和/或拉伸流动方面的灵活性甚微。

WO2009/152968和WO2011/039016披露了用于挤压器的处理方法，具体为螺杆元件，所述处理元件由于其加工成圆形而造成输入含聚合物媒介物的能量较少。

EP1617985A1披露了一种用于从双峰聚烯烃脱气的处理系统及方法。在该处理系统中相继设有两个同向平行的双轴挤压器，其中从传输方向所视的第二挤压器包括用于使待处理聚烯烃脱气的脱气区。在这种处理系统的缺陷在于，脱气性能较低，由此在不理想挥发性组分的脱气水平不高。

EP0861717A1披露了一种用于加工强放气物料的方法及系统。挤压装置包括主挤压器以及在侧面通至该主挤压器的两个副挤压器，从而在主挤压器的蒸发区中产生的气流至少分为三路分流，这些分流再从挤压器排出。

EP1127609A2公开了一种用于利用捏合机从含聚合物媒介物中脱除挥发性组分的方法。在该方法中，通过捏合机的壁部引入部分能量并用于蒸发溶剂。此外，通过捏合机的旋转轴线引入作为机械能的能量。通过捏合机引入机械能很大程度上取决于产物的粘性，这大幅度降低了工业应用的方法灵活性，由此降低其吸引力。

EP1165302A1公开了一种用于塑料的脱气的装置及方法，该装置具有后部脱气区以及多个沿送料方向的脱气区，这些脱气区在真空下工作，需要真空来获得挥发性组分的低残留。

在“ProcessMachinery”，TeilIundII,undApril2000；Autor:CG.Hagberg(《加工机械》第I部及第II部，2000年3月和4月，作者：CG.Hagberg)以及WO2010/031823A和PCT/EP2011/054415中公开了利用闪发器及一个或多个挤压器橡胶溶液直接脱气的方法。

US4,055,001公开了一种用于在干燥过程中利用超声波发生器制备聚合物的方法，如制备含水量低于0.1重量％的丁基橡胶。然而，由超声波所致的剪切应力极高，而不利于大规模采用。

US2001/056176A1公开了一种用于浓缩橡胶溶液的单步方法。根据此方法，橡胶溶液利用水蒸气受热，从而通过在真空下脱气实现一步除去现有溶剂，并由此产生白色粉末。US2001/056176A1由此在低蒸汽压下需大量蒸汽流用于脱除挥发性成分并导致粉末中包含多余的额外水分。EP0764076A披露了用于处理聚合物熔体的螺杆元件，所述螺杆元件通过挤压器操作中的非对称几何形状在低温下同样利于对这种熔体进行动态捏合。

然而，上述解决方案无法应用或改进用于挤压含弹性体媒介物的方法。

PCT/EP2012/069201披露了一种用于使含聚合物媒介物(具体包括聚合物熔体、聚合物溶液及分散系)脱气的方法以及用于实施上述方法的脱气装置，其中螺杆的几何形状须满足特定的几何要求，才能取得更佳的脱气效果。该发明基于该目的提供了一种用于从含弹性体媒介物中脱除挥发性组分的方法，该方法可将高度脱气与弹性体高产量相结合，同时造成较低的挥发性组分的残余含量。

发明内容

本发明的目的是提出一种装置，该装置特别适用于从含聚合物媒介物中脱除挥发性化合物并且包括至少一个挤压器，该挤压器转而至少包括：

·一个壳体及n个伴有相应孔径D_n的壳孔B_n，其中n为2至16的整数，特别优选为2至12，尤其优选为2至8，进一步优选为2，其中壳孔互相贯通并优选呈平行排布。

·n个可同向旋转驱动的轴W_n，这些轴分别同心布置于其中一个壳孔B_n内、分别包括旋转轴A_n且分别至少配有一个处理元件，其横截面型线沿圆周包括：

-m个关于处理元件的横截面型线径向延伸至轴W_n的旋转轴A_n的相对最高点R^m _maxn，其中m为1至16的整数，优选为1至8，特别优选为1、2、3或4，尤其优选为1、2或3，进一步优选为2或3，此外至少一个相对最高点R^m _maxn为关于处理元件的横截面型线径向延伸至轴W_n的旋转轴A_n的径向延伸的绝对最高点R_maxn，其中对R_maxn取值为：

R_maxn<＝(D_n/2)

·至少一个进料区

·一个或多个脱气区，各脱气区分别包含至少一个脱气孔，所述脱气孔适用于由挤压器将挥发性组分从含弹性体媒介物中排出

·至少一个卸料区

其中挤压器包括作为处理元件的螺杆元件SE，该螺杆元件设计成至少满足下列条件：

S1)分别同心布置于互相贯通的相邻壳孔B_n及B_n+1中的两个可旋转驱动轴的螺杆元件型线之间自由间距A_SE并且在轴同向旋转360°的横截面型线下为：

i)0.001至0.2A_D，在另一实施例中为0.005至0.05A_D，其中A_D是两个相邻可旋转驱动轴的旋转轴的间距

ii)并包括至少一个绝对极小值A_minSE以及一个绝对极大值A_maxSE，其中A_maxSE>1.3A_minSE，优选A_maxSE>1.5A_minSE，特别优选>5.0A_minSE且特别优选>10.0A_minSE，而在另一实施例中，A_maxSE为1.3至10A_minSE，优选1.5至8.0且特别优选1.5至5.0。

本领域技术人员显然可以理解，由于条件i)，A_maxSE最大可为200A_minSE。

较佳地，同样满足下列条件：

S2)螺杆元件的横截面型线包括关于型曲线径向延伸的至少一个绝对最高点R_maxn，其取值为：

0.420D_n<R_maxn<0.496D_n，优选0.420D_n<R_maxn<0.490D_n，优选0.430D_n<R_maxn<0.485D_n，特别优选0.440D_n<R_maxn<0.482D_n且尤其优选0.450D_n<R_maxn<0.480D_n。

本发明的范围除明确提及的特征及特征组合之外还包括对每一特征所指定优选范围的全部任意组合。

在本发明的范围内，横截面型线表示处理元件(具体为螺杆元件)在正交于处理元件所置轴的旋转轴An的表面上的型线。

术语螺杆元件涵盖时下常见的由芯轴及具有芯轴容置孔的螺杆元件组成的模块式设计以及由制成整块结构的单个部段组成整体结构式(例如一体成型式)螺杆或者上述结构方式的组合。

根据本发明，互相贯通的壳孔为至少在挤压器局部上形成共同空腔的壳孔，其中空腔的整体横截面型线在挤压器局部上径向延伸。

具体实施方式

如图1、图2a及图2b所示，根据紧密啮合式双螺杆挤压器常用的所谓双线式埃德门格氏型线来描述上述几何关系。例如，螺杆埃德门格氏型线在螺杆凸顶区域内具有两个相对最高点R¹ _max和R² _max，其同时分别还具有相对于横截面型线径向延伸至旋转轴A1和A2的最大值R_max。

在参考文献及本文中，通常选用具有p个相对最高点R^P _max的螺杆元件，也称作p线式螺杆型线，其中的相对最高点分别为关于横截面型线径向延伸至轴W_n的旋转轴A_n的最大值R_max的至少85％，优选至少95％。

在本发明范围内，针对在旋转方向位前的主动翼面在此为螺杆元件的横截型线从关于横截面型线径向延伸至轴W_n的旋转轴A_n的相对最高点R^m _maxn至在旋转方向下一相对最低点R^m _minn的部分。如果相对最高点R^m _max _n或相对最低点R^m _minn是唯一点，则其根据定义既非主动翼面(F_akt)亦非受动翼面(F_pass)的组成部分。上述情况同样适用于凸顶部分的中点M(定义为中点)，例如其在顶锥角KW范围内关于螺杆型线的函数R()具有平台状相对最高点，其中为沿旋转轴A1或A2的旋转方向的角度。在这种情况下，如图1所示，平台状最高点的中点直至相对最高点在螺杆元件旋转方向上的端点之间的区域根据定义同样是主动翼面F_akt的一部分。在图1中所示的埃德门格氏型线中，相对最高点在螺杆元件旋转方向上的端点是交点Sp。

此外，在图1中，半径示例为0.9R_max，由此可看出，凸顶及翼面弧线的交点Sp位于该半径之外，即位于0.9R_max与R_max之间并且在型线中产生拐点，该拐点在螺杆元件上产生棱角。图1中同样示出凸顶弧线的切线T1与翼面弧线的切线T2以及由切线T1及T2形成的较小角β，该角对于所示的埃德门格氏型线约为34°。

在图1中所示的埃德门格氏型线布置为完全自清洗式。如图2a所示，轴A1及A2以0°、45°及90°角同向旋转，针对该布置所示的自由间距A_SE恒定且为0，即间距A_maxSE及A_minSE也分别等于0，即未满足特征S1)。处理元件横截面型线的最大径向延伸为R_max＝(D_n/2)＝29mm(在参考文献中也称作径向间隙)，即同样不满足特征S2)。在这种情况下，两个相邻可旋转驱动轴A1及A2的旋转轴A_D的间距为48mm。如本领域技术人员所熟知，在实践中通常采用不等于0的恒定间隙A_maxSE，以免旋转部分受到机械损伤。

图2b表示如图2a的埃德门格氏型线装置，而其中旋转轴A1与A2之间的间距A_D增大了1.5mm变为49.5mm，从而在螺杆元件之间产生某些间隙。螺杆元件的最大径向延伸R_max＝(D_n/2)在这种情况下同样为29mm。在轴A1及A2同向旋转360°的情况下，间距A_SE保持恒定且平均约为基于轴距A_D的0.03。在图3中示出了间隙A_SE对应0至90°的旋转角的变化过程重复。由于元件的对称性，下一四分之一旋转的过程重复发生。针对根据图2a的布置，同样并不满足特征S1)及S2)。

图2c表示根据本发明的螺杆型线布置，由头部直径减小的埃德门格氏型线产生所述螺杆型线。间距A_SE在轴A1及A2同向旋转360°情况下有所变化。在图4中示出间隙A_SE对应0至90°的旋转角的变化过程。由于元件的对称性，在此下一四分之一旋转的过程也同样重复发生。A_maxSE为1.45mm或0.03A_DD，A_minSE为0.31mm或0.0064A_DD。A_D是48mm。A_maxSE＝4.7A_minSE。因此，满足特征S1)。

通过减小头部直径，同时产生径向间隙。螺杆元件的最大径向延伸为R_max＝0.4743D_n。因此，特征S2)同样得到满足。

在图2c中所示的螺杆型线是由标准的埃德门格氏型线产生(参阅[1]中的设计规则)。对此，举例而言，轮廓外直径假定为57.8mm且轴距假定为47.8mm。根据这一数据，首先生成如[1]所述的型线作为精磨轮廓。其后，将轴距增大至48mm(轴距扩大)。随后，绕型线的旋转轴绘出半径为27.65mm的圆。该半径为27.65mm的圆形成型线的新外翼面。型线在此过程中保持对称。其具双线式型线，与此相应产生新外径为27.65mm的两程。

这种几何设计自由度在条件S1)且优选附带S2)之内较高，并且本领域技术人员应熟知用于构造相应螺杆元件及截面几何形状的方法，从给定的精磨螺杆型线开始构建径向间隙及自由间距A_SE。对此，已知方法例如在[1]中第2.5.2章及第5章所述的关于扩大轴距、纵剖面等距及空间等距的方法。对于轴距扩大，螺杆型线构造为直径较小且螺杆间相互移开成一定间隙。对于纵剖面等距的方法，偏离平行于各元件旋转轴的纵剖面型曲线垂直于型曲线向旋转轴方向上内转螺杆元件与螺杆元件间隙的一半。空间等距的方法，要求从螺杆元件自身所清洁的空间曲线开始，螺杆元件在垂直于精磨型线表面的方向上缩短螺杆与螺杆间隙的一半。优选采用纵剖面等距及空间等距，特别优选采用空间等距。

图7至图11示出了根据本发明的螺杆型线布置的例子，其制作如下：

作为各种情况下的基础，根据图1的精磨轮廓具有58mm的外直径及48mm的轴距A。其设计如文件[1]所述。在此基础上开始添加以下修正：

图7：半径为46mm的圆弧以下述方式起始：埃德门格氏型线凸顶的两端点保持不动。由此在翼面底与凸顶之间形成3.6mm的间隙。

图8：通过半径为13mm的圆在一侧修改凸顶。该圆的中心位于埃德门格氏型线凸的对称轴上。半径为13mm的圆布置成保持平滑过渡至原始埃德门格氏型线的其余凸顶。

图9：从原始埃德门格氏型线的凸顶中点开始到原始埃德门格氏型线对称轴成50°角绘出直线。

图10：绘出到原始埃德门格氏型线对称轴的平行线，并且其与对称轴相距16mm。由此，除去一部分翼面底，由此在一些情况下在凸顶及翼面底之间形成增大的间隙。

图11：所示型线不同于常规埃德门格氏型线。基于自清洁型线针对48mm的轴距设计成外直径为58mm且每四分之一圆周由3段圆弧组成。在自清洁式型线中，根圆半径为33mm，翼面半径为48mm且顶圆半径为15mm。根圆及翼面半径逐渐相切，在根圆及顶圆之间出现锐拐点。为在整个圆周方向上获得间隙A_SE的变化，使翼面圆的中点偏移1mm，由此翼面半径扩大至48.5mm。若另外使轴距增至49mm，则A_minSE＝0.02A_DD且A_maxSE＝0.032A_D，A_maxSE＝1.6A_minSE。在图12中示出型线设计。在图13中示出A_SE取决于旋转角度。

根据本发明，还可使用在满足特征S1)且优选同样满足特征S2)的情况下可完全通过连续可微的型曲线表示其横截面型线的螺杆元件。

在本发明的其他实施例中，挤压器具有壳体及n个壳孔B_n，其中n＝2至16，特别优选n＝2至12，尤其优选n＝2至8且进一步优选n＝2。

壳孔B_n互相贯通且优选彼此平行排布。

根据本发明，适用的挤压器类型包括至少一个壳体及n个伴有相应孔径D_n的壳孔B_n，其中n为2至16的整数，特别优选为2至12，尤其优选为2至8，进一步优选为2，其中所述壳孔互相贯通并优选呈平行排布，例如双轴挤压器、行星式滚柱挤压器或环形挤压器，其中优选双轴挤压器或环形挤压器，进一步优选双轴挤压器。根据本发明，双轴挤压器可同向旋转驱动。

在一个实施例中，至少一个挤压器进一步具有至少一个分散区。在分散区内，例如，可向聚合物加入剥离剂或其他添加剂。分散区的处理元件可为，例如，捏合元件、齿块、齿盘或齿状混合件。还可选择如文件[1]所述的其他适当元件。

螺杆元件的主动翼面会在挤压器轴W_n在其壳孔B_n中旋转过程中将待挤压含弹性体媒介物压入渐窄的楔形中。由此会产生剪切及拉伸流，特别在根据本发明的脱气过程中，会引发高度的表面更新并因此促进挥发性组分从含聚合物媒介物中散出。

意外发现，倘若在挤压器中作为处理元件的螺杆元件满足特征S1)并优选同样满足特征S2)，会显著提高挤压器的生产及脱气性能。

在学术性方面未对此确证的前提下，在根据本发明中具有透明壳体的挤压器亲身试验结果表明，随着脱气程度提高，含弹性体媒介物在挤压器中生成带状形成物并因此逐渐增大其的粘性，这些带状形成物由于相邻螺杆元件间变化的间隙A_SE且优选附加根据S2)的螺杆元件与壳壁间的径向间隙而受到极好揉捏。通过这种方式，能够确保极高的表面更新及脱气。

已发现，满足特征S1)并优选同样满足S2)的螺杆元件在保证高脱气性能的情况下能量输入却很低，从而能尽量或完全避免对受挤压弹性体造成上述损伤。倘若在至少一个脱气区中具体采用具有上述特征的螺杆元件，则会充分利用到这一效果。优选地，至少挤压器的最后脱气区配有相应的螺杆元件。在另一实施例中，挤压器的全部脱气区均配有相应的螺杆元件。脱气区的数量基本不受限且在挤压器中可为例如1至20，优选1至10，特别优选2至8。脱气区通常在挤压器送料方向上位于进料区下游，该布置优选为至少一个脱气区在挤压器送料方向上设置于供料区上游(所谓的后部脱气区)。

本领域技术人员应当理解，脱气区通常在挤压器壳体中包括至少一个脱气孔，该脱气孔向外开口于所谓的脱气拱顶，而该脱气拱顶转而通过排气管与冷凝器单元相连，从含聚合物媒介物中逸出的挥发性化合物在该冷凝器单元中受到冷凝。优选通过泵(诸如真空泵)来控制脱气区或脱气拱顶中的压强。

从含弹性体媒介物中通过脱气孔及脱气拱顶逸出的挥发性化合物容易附带弹性体或产物，严重情况下可能会导致脱气孔及脱气拱顶发生阻塞。

因此，在本发明的优选实施例中，脱气孔及脱气拱顶设计成能十分有效防止或减少含弹性体媒介物或产物的排放。

适用于实现该目的的装置是附接到脱气孔并朝向挤压器内部操作的单轴或多轴(具体为双轴)堵头螺杆或者是布置于脱气孔内部用于将含弹性体媒介物或产物送回挤压器的辊柱或皮带。作为上述器件的备选或补充，在脱气孔上可采用涂层，该涂层减少或避免材料粘附于表面。适用的涂层为例如DLC(类金刚石碳)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)及镍合金。

脱气孔及脱气拱顶中的压强为例如1hPa至2,000hPa范围内，优选为5hPa至900hPa范围内。

在可选实施例中，在脱气区中采用螺杆元件，所述螺杆元件进一步满足下列条件：

S3)螺杆元件SE具有螺距高t，对其取值：

1.38D_n<t<5.00D_n，优选1.60D_n<t<3.00D_n，特别优选1.80D_n<t<2.50D_n且尤其优选1.90D_n<t<2.40D_n

如果多个脱气区在挤压器的送料方向上添加于供料区下游，则需在各脱气区之间加设增压区并优选附设阻流元件，以使各脱气区相互隔离，由此实现在挤压器送料方向上的连续脱气过程。在这种情况下，脱气区在不同压强下工作，具体为挤压器送料方向上通常在降低的压强下工作。

脱气区通常在所谓部分充填区的体积充填度约为0.1至0.6，优选0.3至0.5，而在增压区或视情况在阻流元件上的体积充填度则达到1。此处称之为完全充满区或完全充满部分。

用于增压区的处理元件，可为亦可不为根据本发明的螺杆元件，其螺距高t小于在脱气区所用的螺杆元件。

所使用的阻流元件，例如可采用后部输送元件、螺距较小的前向输送元件、齿块、挡板、齿状混合元件或输送量较低的通用元件。

挤压器还可具有例如至少一个分散区，例如用于将剥离剂或其他添加剂引入含弹性体媒介物中。意外发现，倘若至少一个分散区具有螺杆元件作为处理元件，则分散在挤压器中作用尤佳，所述螺杆元件设计成满足以下条件：

S1)具有上述值，包括其优选范围，并且/或者

S2)具有上述值，包括其优选范围，并且/或者

S4)螺距高为1.50D_n<t<12.00D_n，优选为1.60D_n<t<10.00D_n并特别优选为2.00D_n<t<9.00。

优选在分散区中采用满足特征S1)及S4)或S1)及S2)的螺杆元件，特别优选在分散区中采用满足特征S1)、S2)及S4)的螺杆元件。

如果向含弹性体媒介物中添加用于促进脱气的剥离剂，则优选应将分散区沿挤压器送料方向布置于脱气区上游。

在一个实施例中，在挤压器送料方向上脱气区上游至少部分设有缓释元件。

缓释元件可为例如旋转式或固定式孔板。

这种孔板参阅JP59048136A、US3501807、DE3431063、DE623903及PCT/EP2011/062636。

缓释元件，还可采用例如后部输送元件、螺距较小的前向输送元件、齿块或挡板。

在一优选实施例中，采用固定式孔板，该孔板在操作中与壳体紧固相连但可拆卸，每一孔板均具用于容置挤压器中现有各轴的容置孔，并且孔板优选用作轴封。容置孔到轴的径向间距s与壳孔D的直径的关系为优选0.001<s/D<0.02，优选0.002<s/D<0.01并特别优选0.003<s/D<0.006。

孔板具有一个或多个钻孔，优选多个，其中钻孔直径为直径d，例如，优选1mm<d<6mm，优选1.5mm<d<5mm并特别优选2mm<d<4mm。

在另一个优选的实施例中，孔板设计成多件式，优选两件式，从而不移动轴即可将其从壳体中移除。

采用孔板的特别优势在于，通过孔板流入后设的脱气区下游自由空间中的含弹性体媒介物形成带状并且与喷料板之前的含聚合物媒介物比较而言具有更大表面。由此能够通过简单方式将挥发性化合物从含弹性体媒介物逸出并从中分离。

一般而言，挤压器包括一个或多个用于导入添加剂的进料口，该进料口基本可定位于挤压器中任意位置，优选定位于脱气区外且优选分散区(若存在)之中。

可通过进料口供送的添加物的例子，具体为针对(卤化)丁基橡胶产物的稳定剂，包括除酸剂(如环氧大豆油(ESBO))、硬脂酸盐(如硬脂酸钙)、抗氧化剂等等。适用的抗氧化剂的例子包含位阻酚(诸如丁基甲酚)及其衍生物(诸如抗氧剂Irganox1010和1076)、胺类、巯基苯并咪唑、某些亚磷酸盐等等。

可选或作为补充，添加物还可在含聚合物媒介物PM进入脱气装置前或在其呈液态的条件下已连同剥离剂一起导入至挤压器内。

如本领域技术人员所知，径向间隙可以恒定或可在指定范围内变化。螺杆型线也可在径向间隙内偏移。

通常制成螺杆元件的材料优选钢，具体为氮化钢、铬钢、工具钢和特种钢以及基于铁、镍或钴以粉末冶金工艺制备的复合金属材料。还可为镍基合金以及非金属材料，诸如陶瓷。

根据本发明的脱气装置可进一步包括设于挤压器上游的预压器或预混器，其分别设计为脱气挤压器或脱气捏合机。

这种布置大致参阅EP2353839A或PCT/EP2011/054415。

在脱气装置的实施例中，在脱气预压器或脱气预混器与(主)挤压器所连的传送区之间具有至少一个且优选仅有一个缓释元件，具体例如孔板。

在脱气装置的另一实施例中，在脱气预压器或脱气预混器与(主)挤压器所连的传送区之间可能包含至少一个调压单元，如节气阀，其可用于控制预压器或预混器中的能量输入。

通过脱气装置的这种两段式设计，可在含弹性体媒介物取得高脱气性能的同时实现高产。

如果采用脱气预压器，由于待脱气的含聚合物媒介物的粘性(仍)较低，因此能量输入不高，因而通常为其选择高转数。由此可在输送至(主)挤压器之前显著降低挥发性化合物的比重。

为进一步提高脱气性能，可在脱气预压器或脱气预混器上游安装一个或多个附加的浓缩器单元。

这种浓缩器单元可为例如现有技术中公知的闪蒸器或旋流器。

在一实施例中，浓缩器单元至少包括：

·与脱气罐连接的加热装置，其中脱气罐的底部与泵保持连接且脱气罐的上部与至少一个排气管保持连接

·与浓缩器单元的泵及挤压器、预压器或预混器的进料区连接的加热单元

结合本发明上下文，术语“连接”意指直接或间接连接，其中例如可通过软管或管实现间接连接。术语“连接”还包含在保持连接的单元或装置之间进一步选择布置其他单元或装置。

相应的浓缩器单元大致上参阅WO2010/031823A。

本发明的其它特征、优势及细节将根据附图及具体实施方案阐述。

根据本发明的脱气装置包括其前述及下述实施方案，其尤其适于应用在对含弹性体媒介物进行脱气的方法中，因此本发明的另一目的在于一种用于从含弹性体媒介物(EM)中脱除挥发性化合物的方法，该含弹性体媒介物(EM)包含至少一种弹性体及至少一种挥发性化合物，该方法至少包括以下步骤：

a)将含弹性体媒介物(EM)输送至根据本发明的脱气装置中，其中可操作为让挥发性化合物从含弹性体媒介物(EM)中通过脱气组件的脱气孔逸出并因此使含弹性体媒介物(EM)中挥发性化合物减少，并且在从脱气装置中排放的过程中，从含弹性体媒介物中获取聚合物作为产物P，该产物P在挥发性化合物中的比重则低于输入脱气装置的含弹性体媒介物(EM)，其中挥发性化合物的总含量相对于弹性体的质量优选为1重量％或更低，优选0.5重量％或更低，特别优选0.1重量％或更低。

根据本发明，含弹性体媒介物(EM)为包括至少一种弹性体及至少一种挥发性化合物的媒介物。

弹性体可以是天然或合成弹性体，其加权平均分子量优选高于2000g/mol，特别优选高于5000g/mol并尤其优选为20000至2000000g/mol。

天然或合成弹性体的示例包括丁苯橡胶(如溶聚丁苯橡胶(SSBR)或乳聚丁苯橡胶(ESBR))、天然橡胶(NR)、聚丁二烯(BR)(如钕系顺丁橡胶(NdBR)、丁锂橡胶(LiBR)及钴丁二烯橡胶(CoBR))、聚异戊二烯(IR)、三元乙丙橡胶(如三元乙丙(M类)橡胶(EPDM))、乙丙橡胶、丁腈橡胶(如丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR))、部分氢化丁二烯-丙烯腈橡胶(HNBR)、异丁橡胶(如丁基橡胶(HR))、卤化丁基橡胶(如氯丁基橡胶(CUR)及溴丁基橡胶(BIIR))或由卤化丁基橡胶通过氨化或磷化反应制得(优选通过BIIR与叔膦反应所得)的离聚物、聚氯丁烯(CR)、乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVA及EVM)、聚氨酯橡胶、古塔橡胶、氟橡胶、硅橡胶、硫化橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶以及上述弹性体的任何混合物。

结合本发明上下文，术语丁基橡胶表示由异丁烯及至少另一种共聚单体组成的共聚物，其中至少一种共聚单体包括共轭双键。优选的丁基橡胶是异丁烯(2-甲基丙烯)和异戊二烯(2-甲基丁-1,3-二烯)的共聚物，其还称作异丁烯-异戊二烯橡胶或简称HR。基于摩尔计，聚合物中异戊二烯的含量为0.001至10mol％，优选为0.5至8并特别优选为1.8至2.3mol％。HR由具有随机分布的异戊二烯单元的直链聚异丁烯组成。异戊二烯单元插入聚合物链中的不饱和位，并因此实现硫化作用。IIR的权重平均分子量Mw在例如50,000至1,000,000g/mol范围内，优选在300,000至1,000,000g/mol范围内。

卤化丁基橡胶CIIR及BIIR还包含一定量化学键合至聚合物的卤素。化学键合的卤素量相对于弹性体的总质量通常在大于0至3重量％的范围内。(卤化)丁基橡胶还可包含添加物，例如0.0001至4phr的环氧大豆油(ESBO)、0.0001至5phr的硬脂酸钙及0.0001至0.5phr的抗氧化剂(phr＝每百份橡胶中相对于橡胶重量所占份额)。同样可基于丁基橡胶的用途而使用其他添加物，即填充剂或着色剂。

对于溴丁基橡胶BIIR，在终产物中溴含量通常为1.5至2.5重量％，优选1.6至2.0重量％。

对于氯丁基橡胶，在终产物中氯含量通常为1.0至1.5重量％，优选1.15至1.35重量％。

根据本发明所采用的含弹性体媒介物可呈例如悬浮液、糊、溶液、块状固体、碎屑(称为“粉末”)的形式或上述表现形式的混合形式。

在本发明的范围内，术语“挥发性化合物”表示在1013hPa压强下闪点在250℃以下的化合物。挥发性化合物具体为水和其他挥发性无机化合物以及挥发性有机化合物。挥发性有机化合物通常是用于聚合作用或后续处理步骤的溶剂，例如衍生自聚合过程的单体或低聚体或者如添加剂等其他有机化合物。含弹性体媒介物EM(也称作接合剂)包含例如3至98重量％的弹性体及2至97重量％的挥发性化合物，具体为有机溶剂或有机溶媒及水，其中上述成分共占含弹性体媒介物总质量的90至100重量％，优选95至100重量％。其余组分可为例如无机或非弹性有机物质，如添加剂。

有机溶剂可选自例如由具有4至10个C原子(优选4至7个C原子)的直链或多支链烷烃。更优选的溶剂是包含或由正戊烷、异戊烷、正己烷、环己烷、异己烷、甲基环戊烷、甲基环己烷及正庚烷及包括或由这些烷组成的任意混合物组成。

在一个实施例中，输入挤压器的含弹性体媒介物EM包含例如30至98重量％弹性体及2至70重量％挥发性化合物，具体为有机溶剂或有机溶媒和水，其中上述组分共占含聚合物媒介物总质量的90至100重量％，优选95至100重量％。

输入挤压器的含弹性体媒介物EM优选包含40至95重量％弹性体及5至60重量％挥发性化合物，具体为有机溶剂或有机溶媒和水，其中上述组分共占含聚合物媒介物总质量的90至100重量％，优选95至100重量％。

如果脱气组件包括设于挤压器上游的脱气预压器、脱气预混器或浓缩器单元，则输入脱气预压器、脱气预混器或浓缩器单元的含弹性体媒介物EM包含例如10至95重量％聚合物及5至90重量％挥发性化合物，优选15至80重量％弹性体及20至85重量％挥发性化合物且特别优选15至70重量％弹性体及30至85重量％挥发性化合物，其中挥发性化合物具体是有机溶剂或有机溶媒及水，其中上述组分共占含聚合物媒介物总质量的90至100重量％，优选95至100重量％。

本领域技术人员应当能够理解，弹性体媒介物EM在进入脱气预压器或脱气预混器时的挥发性化合物含量小于进入下游的挤压器时。类似地，这一点同样适用于弹性体媒介物EM在进入设于脱气预压器或脱气预混器上游的浓缩器单元时的挥发性化合物含量。

在这种情况下，输入浓缩器单元的含弹性体媒介物EM优选包含5至80重量％弹性体及20至95重量％挥发性化合物，优选10至75重量％弹性体及25至90重量％挥发性化合物，其中挥发性化合物具体为有机溶剂或有机溶媒和水，其中上述组分共占含聚合物媒介物总质量的90至100重量％，优选95至100重量％。

在本发明的实施例中，挤压器可通过壳体将温度加热至300℃或可选择将其冷却。

在一个优选实施例中，挤压器包括用于在不同温度下操控相互独立的区域中的装置，从而可加热、不加热或冷却这些区域。

挤压器的优选材料应不具腐蚀性且应基本上防止产物P的含弹性体媒介物受到金属或金属离子污染。

挤压器的优选材料包含氮化钢、双相钢、不锈钢、镍合金、复合材料(例如烧结金属)、热等静压材料、加硬耐磨材料如钴铬钨硬合金例如具有镀层金属的Stellite材料(例如由陶瓷、氮化钛、氮化铬及类金刚石碳(DLC))。

同样优选地，脱气区的排气管可连接至冷凝系统。

一般而言，冷凝系统的目的是收集从脱气口通过排气管排出的挥发性化合物，并且该系统通常包括冷凝器及真空泵。根据现有公知技术的各种冷凝系统均可用于进行挥发性化合物的回收。

一般而言优选地，视情况将挥发性有机化合物从水中分离之后，将冷凝的挥发性组分导回用于制备含弹性体媒介物的过程。

脱气装置下游可为产物处理装置，优选在冷却条件下工作。

在冷却条件下工作的产物处理装置包括本领域技术人员熟知的此类装置，如利用对流空气冷却的气动式碎屑传送机、利用冷却接触面的振动式碎屑传送机、利用对流空气冷却的带式传送机、利用冷却带的带式传送机、喷雾装置及水浸式造粒机，其中水为冷却剂。

随后，可进一步处理产物P并最终包装及分派。例如，在60℃或更低温度下使(卤化)丁基橡胶冷却，例如利用液压使其成束并随后将其装盒或装箱用于货运。

一般而言，在挤压器的进料区提高含弹性体媒介物EM的装料速度需要相应提高挤压器的转数。此外，转数还决定含弹性体媒介物EM的滞留时间。因此，转数、装料速度及挤压器的直径通常互相依存。通常，挤压器操作为将无量纲流率调整为约0.01至约0.2V/n*d³，优选约0.015至约0.1，其中V表示体积流率，n为转数(表示每分钟转数)且d表示挤压器的有效直径。例如，通过挤压器的大小、在含弹性体媒介物EM中所含弹性体的物理属性及在弹性体中残留挥发性化合物的目标值来确定最大及最小装料速度和转数。而技术人员可根据这种特性借助某些初步试验来确定操作参数。

在本发明的一个设计中，挤压器在5至25000(优选5至6000)千克每小时的装料速度下运行。

一般而言，通过添加剥离剂促进挤压器亦预压器或预混器中的脱气。该剥离剂连同其他挥发性化合物一起排出。虽然基本上可在挤压器组件的任意位置加入剥离剂，但优选在脱气区之外添加，例如加入到一个或多个增压区或分散区中。

适用的剥离剂是对含弹性体媒介物(EM)呈惰性且在100℃的温度下蒸气压大于100hPa的物质。

结合本发明上下文，术语“惰性”表示剥离剂与聚合物不发生或不明显发生化学反应。适用的剥离剂为氮、二氧化碳、惰性气体、丙烷、丁烷、水或上述物质的混合物。基于在挤压器的卸料区所得弹性体的量，剥离剂的用量可为0.0001至10重量％，优选0.001重量％至5并更优选0.1至2重量％。

下面根据示例及图5和图6进一步阐述本发明，但并非将其限定于此。

图5示出了根据本发明的脱气装置的挤压器的纵剖视图及上游预压器的横剖视图。

图6示出了设于挤压器上游的预压器的纵剖视图。

实例

分析方法

含聚合物媒介物EM的水含量：将样品置于离心分离机中并在室温下以4000U/min的转速离心分离5分钟。随后在安瓿瓶底采集水并称重。

挥发性化合物的总浓度：将产物(P)的样品切成2×2mm大小的小块。将大约30g产物置于铝制坩埚中。准确测定坩埚及产物的重量。随后将带有产物样品的坩埚置于130hPa真空水平的真空烘箱中，在105℃温度下放置60分钟。烘干之后，将坩埚放入干燥器并使其冷却30分钟。随后再次对坩埚称重。测定失重。

产物P中残余溶剂含量：通过顶空气相色谱法来确定产物P中残余溶剂的含量。称量一部分样品(0.5±0.005g)置于顶空安瓿瓶并加入测定量的溶剂(1,2-二氯苯，ODCB)。将安瓿瓶密封并摇晃至产物溶解。将安瓿瓶加热，直至当挥发性有机化合物处于平衡状态时，分散于(顶空)安瓿瓶中的样品与气相之间。将部分顶空气体注入沿色谱柱运载样品的载气流中。采用已知成分的标样来标定GC。向用作内标的溶剂中加入甲苯。

产物P中残余水含量：挥发性化合物的总量为水、溶剂及其他挥发性化合物的总和。由于其他挥发性化合物(如单体)的比重一般小于0.0005重量％，因此可通过从挥发性化合物的总含量中减去溶剂含量来确定残余水含量。

借助气相色谱法测定含弹性体媒介物EM中溶剂的含量。内标为异辛烷。利用甲苯稀释样品并随后将其注入气相色谱仪。在符合下列规格的HP6890型色谱仪上执行气相色谱法：

-柱型号DB-5系列J&W，高度60m，直径0.23mm，膜厚1.0μm

-喷射器温度：250℃

-探测器温度：350℃

-载气：氦

-柱压96kPa

-探测器：FID

针对下述示例采用下列含弹性体媒介物EM：

制备EM-I

从商用生产工厂获得未加工的溴丁基橡胶溶液，并且从含水相中分离出有机相。含水相与有机相的分离参阅WO2010/031823A，对此特别参见图7及相应说明。随后，采用有机相作为EM-I进行试验。以三种组分的总量为100重量％计算，EM-I包含约23重量％溴丁基橡胶、约74重量％己烷异构体及3重量％水。其他添加物相对于溴丁基橡胶质量的浓度是：

ESBO：1至1.6phr、硬脂酸钙：1.3至1.7phr及抗氧剂Irganox：0.03至0.1phr

因此，弹性体及挥发性化合物构成含弹性体媒介物总质量的97.55至98.30重量％。

由EM-I获得的溴丁基橡胶，在挤压过程后具有下列特性：

门尼粘度(ML1+8,125℃)28至36，固定溴含量1.6至2.0重量％。

实例1：预浓缩

浓缩器单元

对该实例所用的浓缩器单元类似于WO2010/031823A所示的浓缩器单元，具体如图1所示。齿轮泵用于将如上述所制备的含弹性体媒介物EM-I泵送至加热器。加热器为双层组合套管式换热器。将可自内以蒸汽加热的若干管装入套管，该套管同时容纳产物。在内管触及产物的外侧还装有混合元件，该混合元件提供良好的热传递。加热介质为蒸汽，并且可基于媒介物的设定温度来调节蒸汽流量。在浓缩器单元之前安装卸压阀，可将阀门上游的压力自动调控至额定值。该额定值选取为防止所加热的含弹性体媒介物EM-I在加热装置中沸腾。将所加热的含弹性体媒介物EM-I自上导入脱气罐。脱气罐的锥状出气口配有齿轮泵。该齿轮泵的优势在于，其能够应对高粘性并恢复高压。从浓缩的含弹性体媒介物EM-II中获取样品，用于在浓缩步骤之后分析浓度。

实例1

将加热装置的加热介质设定至160℃，从而将含弹性体媒介物EM-I加热至135℃的温度。脱气罐中的压强为大气压。大气压意味着所汽化的挥发性组分从脱气罐流经冷凝器。利用水使冷凝器冷却，浓缩的挥发性组分流入直接同环境相关联的收集容器。因此，脱气罐设定为近似环境压力。可借助抽取泵将浓缩的含弹性体媒介物EM-II由浓缩器单元送至脱气罐出气口处。浓缩的含弹性体媒介物EM-II的己烷浓度约为43重量％。

脱气装置1

使预浓缩的EM-II经加热装置输入脱气装置1中。加热装置如在浓缩器单元中所用结构的换热器。脱气装置由预压器2及主挤压器3组成，预压器2为孔径D1＝D2＝57mm且有效长度为720mm的反向旋转驱动的双轴挤压器，主挤压器3为孔径D1＝D2＝58.3mm且有效长度为3225mm的同向旋转驱动的双轴挤压器。在这种情况下，有效长度表示与产物发生接触的长度。

脱气装置的两个挤压器均在挤压器或预压器各自的进料区4和4.1的上游包括作为压力控制装置的调节阀5或5.1。

预压器具有在预压器6的送料方向上设于进料区4.1下游的脱气区7.1以及在预压器6的送料方向上设于进料区4.1上游的脱气区7.R。脱气区7.R具有连通至排气管的带脱气拱顶9.R的脱气孔8.R，脱气区7.1具有连通至排气管的带脱气拱顶9.1的脱气孔8.1。在预压器6的送料方向上位于脱气区7.1下游的是增压区10.1及阻流元件11。在阻流元件11下游设有通向主挤压器3的过渡区12。过渡区12由受热管组成，该受热管通入调节阀5的入口，该入口转而标记为主挤压器3的进料区4的开始。

预压器2的排气管与抽气单元及冷凝器单元相连接。利用真空泵实现抽气，由此将压缩气体导入水冷式冷凝器。预压器的壳体13配置成可使用蒸汽对其进行灵活加热。

主挤压器具有三个在挤压器14的送料方向上设于进料区4下游的脱气区15.1、15.2和15.3以及在挤压器14的送料方向上设于进料区4上游的脱气区15.R。脱气区15.R具有连通至排气管的带脱气拱顶17.R的脱气孔16.R，脱气区15.1、15.2和15.3分别具有分别连通至排气管的带脱气拱顶17.1、17.2和17.3的脱气孔16.1、16.2和16.3。排气管与由机械式真空泵及下游的水冷式冷凝器组成的冷凝器单元连通。排气管与由两个先后连接的机械式真空泵及下游的水冷式冷凝器组成的冷凝器单元连通。

在挤压器14的送料方向上设于脱气区15.1下游的是增压区18.1，并且在该增压区下游又设有第一分散区19.1。

在挤压器14的送料方向上脱气区15.2和15.3下游同样分别存在增压区18.2和18.3。在增压区18.2和18.3下游又分别设有分散区19.2和19.3。在增压区18.1、18.2和18.3与分散区19.1、19.2和19.3之间分别存在阻流元件20.1、20.2和20.3并且在挤压器14的送料方向上分散区19.1和19.2的下游分别有可拆卸的安装于壳体21的间隔滤网板对22.1和22.2。

在挤压器14的送料方向上最后增压区18.3下游存在挤压器的卸料区23。该卸料口由固定喷嘴板构成，该喷嘴板通入水浸式制粒部24。在挤压器的增压区18.3与制粒机的喷嘴板23之间存在起动阀，该起动阀能够启动产物取代流经喷嘴板输送至水浸式制粒机，经由旁通管将产物挤入预备的收集容器内。旁通管主要用于挤出装置的启动和停止。

挤压器在分散区19.1、19.2和19.3的区域内具有用于供给剥离剂的进料孔25.1、25.2和25.3。

壳体由多个部分组成并设计成可分为三个互不相干的加热或冷却区，以便至少部分控制挤压器中的温度曲线。利用蒸汽或冷却水实现加热和冷却。

在下列实例中阐明用于脱气、增压及分散区的处理元件及其规格。

实例2

将由实例1所获得的预浓缩含弹性体媒介物EM-II以180kg/h的速率经加热器导入脱气装置，由此在脱气装置的卸料区24以约80kg/h的速率形成脱气后的干燥产物。调节对加热器的蒸汽供给，使得调节阀5.1处PM-II的温度约为110℃。将调节阀处的压强调节至1.3MPa。将预压器两区中的绝对压强调节至400毫巴。在预压器的壳体13的受热部分的加热温度约为160℃。在过渡区4的开始处，进一步浓缩的含弹性体媒介物EM-III的橡胶比重约为80重量％。随后，在100℃的温度下及约2.0MPa的压强下将EM-III通过进料区4导入主挤压器3中。在主挤压器进料区处压力控制装置完全放开的情况下，在过渡区产生压强。

实例3至实例6

将根据实例1和实例2所获的进一步浓缩的产物EM-III导入主挤压器3，其中可将各种不同的螺杆元件装入脱气及分散区。

脱气区15.R以及脱气区15.1在约100-180毫巴的绝对压强下运行。将脱气区15.2和15.3中的绝对压强调节至约50毫巴。技术方面，在此过程中难以完全恒定地保持真空压强。对于因此而导致结果波动，在试运行中进行补偿。

在位于脱气区15.1下游的分散区19.1中以0.5至0.6kg/h的速率添加作为剥离剂的氮。

在位于脱气区15.2下游的分散区19.2中以3.6kg/h的速率导入由硬脂酸钙水(45重量％的硬脂酸钙)组成的分散系。

主挤压器的挤压器轴的转数为60min^-1至90min^-1。

表2a)概括了在各实例中所用的螺杆元件。

表2a)所用的螺杆元件

表2b)径向间隙、自由间距A _SE 及间隙大小

表2c)结果

实例	产物P中乙烷含量	全部挥发性物质(包括水)
				[重量-ppm]	[重量百分比]
1(用于比较)	2900	<0.30
			2	440	<0.30
3	450	<0.30

由实例可知：

实例1中仅满足条件S2)而不满足S1)，脱气效果不满意。

实例2和3中满足条件S1)及S2)两者，脱气效果非常好。

Claims

1.一种包含至少一个挤压器的装置，该挤压器至少具有：

·一个壳体及n个具有相应孔径D_n的壳孔B_n，其中n为2至16的整数，特别优选为2至12，尤其优选为2至8，进一步优选为2，并且其中所述壳孔互相贯通并优选呈平行排布

·n个优选能同向旋转驱动的轴W_n，所述轴分别同心布置于所述壳孔B_n中的一个壳孔内，所述轴分别具有旋转轴线A_n且分别配有至少一个处理元件，所述处理元件的横横截面型线沿周向具有：

-m个在所述处理元件的所述横截面型线至所述轴W_n的旋转轴线A_n的径向延伸方面的相对最大值R^m _maxn，其中m为1至16的整数，优选为1至8，特别优选为1、2、3或4，尤其优选为1、2或3，进一步优选为2或3，其中，此外至少一个所述相对最大值R^m _maxn为在所述处理元件的所述横截面型线至所述轴W_n的旋转轴线A_n的径向延伸方面的所述径向延伸的绝对最大值R_maxn，其中对R_maxn适用：

R_maxn<＝(D_n/2)

·至少一个进料区

·一个或多个脱气区，所述脱气区分别包含至少一个脱气孔，所述脱气孔适用于挥发性组分从含弹性体媒介物排出所述挤压器

·至少一个卸料区

其中所述挤压器具有作为处理元件的螺杆元件SE，所述螺杆元件设计成至少满足下列条件：

S1)分别同心布置于互相贯通的相邻壳孔B_n及B_n+1中的两个能旋转驱动的所述轴的所述螺杆元件的型线之间的自由间距A_SE在所述横截面型线中在所述轴同向旋转360°时为：

i)0.001至0.2A_D，其中A_D是两个彼此相邻的能旋转驱动的所述轴的所述旋转轴线的间距

ii)具有至少一个绝对最小值A_minSE及绝对最大值A_maxSE，其中A_maxSE≥1.5A_minSE，优选≥5.0A_minSE且尤其优选≥10.0A_minSE。

2.根据权利要求1所述的脱气装置，其特征在于：所述螺杆元件SE进一步满足以下条件：

S2)所述螺杆元件的横截面型线具有在型线曲线的径向延伸方面的至少一个绝对最大值R_maxn，对于该绝对最大值适用：

0.420D_n<R_maxn<0.496D_n，优选0.420Dn<R_maxn<0.490D_n，优选0.430D_n<R_maxn<0.485D_n，特别优选0.440D_n<R_max _n<0.482D_n且尤其优选0.450D_n<R_maxn<0.480D_n。

3.根据权利要求1或2所述的脱气装置，其特征在于：所述螺杆元件SE以模块式设计由核心轴及具有用于所述核心轴的容置孔的螺杆元件组成，或者作为实心式结构的螺杆元件，或者作为由实心式制成的单个部段的螺杆元件。

4.根据权利要求1至3所述的脱气装置，其特征在于：所述挤压器采用双轴挤压器、行星式滚柱挤压器或环形挤压器，优选双轴挤压器或环形挤压器，尤其优选双轴挤压器。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的脱气装置，其特征在于：所述脱气装置的所述挤压器具有至少一个分散区。

6.根据权利要求1-6中任一项所述的脱气装置，其特征在于：所述挤压器的在所述挤压器(14)的送料方向上的最后脱气区、优选地所有脱气区，配有螺杆元件SE。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的脱气装置，其特征在于：所述脱气区的数量为1至20，优选1至10且特别优选2至8。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的脱气装置，其特征在于：在所述挤压器(14)的送料方向上的所述进料区(4)的上游设置至少一个脱气区。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的脱气装置，其特征在于：脱气孔(16)及脱气拱顶(17)设计成，使该脱气孔和该脱气拱顶高效防止或减少含弹性体媒介物的泄漏并尤其具有安装于所述脱气孔处的单轴或多轴堵头螺杆、特别是双轴堵头螺杆，或辊柱或皮带，所述堵头螺杆操作用于送料至挤压器，所述辊柱或皮带布置于所述脱气孔内侧处，以用于将含弹性体媒介物或产物送回所述挤压器中。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的脱气装置，其特征在于：在所述脱气孔(15)处采用涂层，该涂层减少或防止材料对表面的任何粘附。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的脱气装置，其特征在于：在所述挤压器的送料方向上的所述脱气区上游至少部分设有缓释元件，特别诸如旋转式或固定式孔板。

12.根据权利要求11所述的脱气装置，其特征在于：所述孔板设计成多件式，优选两件式，以便不移动所述轴即能够将所述孔板从所述壳体(21)移除。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的脱气装置，其特征在于：所述挤压器包含一个或多个用于输送添加剂的进料口。

14.根据权利要求13所述的脱气装置，其特征在于：所述螺杆元件SE是双线式或三线式。

15.根据权利要求1-14中任一项所述的脱气装置，其特征在于：所述螺杆元件SE是非对称式或对称式。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的脱气装置，其特征在于：所述螺杆元件SE由钢制成，具体为氮化钢、铬钢、工具钢及不锈钢或基于铁、镍或钴以粉末冶金技术制备的复合金属材料。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的脱气装置，其特征在于：在所述挤压器(3)的上游设有预压器(2)或预混器，所述预压器或预混器分别设计成脱气挤压器或脱气捏合器。

18.根据权利要求17所述的脱气装置，其特征在于：连接在所述脱气预压器或所述脱气预混器与所述挤压器(3)之间的传送区(12)具有至少一个且优选刚好一个缓释元件，尤其诸如孔板。

19.根据权利要求1-18中任一项所述的脱气装置，其特征在于：在所述传送区(12)中包含至少一个压力调节单元，诸如节气阀。

20.根据权利要求1-19中任一项所述的脱气装置，其特征在于：在上游设置一个或多个另外的浓缩器单元。

21.一种用于从含弹性体媒介物(EM)中脱除挥发性化合物的方法，所述含弹性体媒介物包含至少一种弹性体以及至少一种挥发性化合物，所述方法至少包括所述以下步骤：

a)将所述含弹性体媒介物(EM)输送至根据权利要求1至20中任一项所述的脱气装置中，其中所述所述脱气装置能运行用于，使所述挥发性化合物从所述含弹性体媒介物(EM)中通过所述脱气单元的脱气孔逸出并由此使所述含弹性体媒介物(EM)中所述挥发性化合物含量减少，并且当从所述脱气装置排放时，获取所述含弹性体媒介物中的聚合物作为产物P，所述产物P在挥发性化合物的含量低于输入至所述脱气装置中的含弹性体媒介物(EM)，并且其中所述挥发性化合物的总含量相对于弹性体的质量优选为1重量百分比或更低，优选0.5重量百分比或更低，特别优选0.1重量百分比或更低。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于：所述含弹性体媒介物(EM)包含至少一种天然或合成弹性体，其重均分子量优选高于2000g/mol，更优选高于5000g/mol且最优选为20000至2000000g/mol。

23.根据权利要求21或22所述的方法，其特征在于，所述含弹性体媒介物(EM)使用：诸如丁苯橡胶、如溶聚丁苯橡胶(SSBR)或乳聚丁苯橡胶(ESBR)；天然橡胶(NR)；聚丁二烯(BR)、如钕系顺丁橡胶(NdBR)、丁锂橡胶(LiBR)及钴丁二烯橡胶(CoBR)；聚异戊二烯(IR)；三元乙丙橡胶、如三元乙丙(M类)橡胶(EPDM)；乙丙橡胶；丁腈橡胶、如丁二烯-丙烯腈橡胶(NBR)；部分氢化丁二烯-丙烯腈橡胶(HNBR)；异丁橡胶、如丁基橡胶(HR)；卤化丁基橡胶、如氯丁基橡胶(CIIR)及溴丁基橡胶(BIIR)；或由卤化丁基橡胶通过氨化或磷化反应制得、优选通过BIIR与叔膦反应所得的离聚物；聚氯丁烯(CR)；乙烯-乙酸乙烯酯橡胶(EVA及EVM)；聚氨酯橡胶；古塔橡胶；氟橡胶；硅橡胶；硫化橡胶；氯磺化聚乙烯橡胶以及上述弹性体的任何混合物。

24.根据权利要求21-23中任一项所述的方法，其特征在于，所述含弹性体媒介物(EM)包含丁基橡胶和/或卤化丁基橡胶。

25.根据权利要求21-24中任一项所述的方法，其特征在于，所述含弹性体媒介物(EM)呈悬浮液、糊、熔体、溶液、块状固体的形式或上述表现形式的混合形式。

26.根据权利要求21-25中任一项所述的方法，其特征在于，所述含弹性体媒介物(EM)包含3至98重量百分比的弹性体及2至97重量百分比的挥发性化合物，具体为有机溶剂或有机溶媒和水，其中上述成分占所述含弹性体媒介物(EM)总质量的90至100重量百分比，优选95至100重量百分比。

27.根据权利要求21-26中任一项所述的方法，其特征在于，所述脱气孔(16)及所述脱气拱顶(17)中的压强为1hPa和2000hPa之间。

28.根据权利要求21-27中任一项所述的方法，其特征在于：向所述脱气装置的所述挤压器或者预压器或预混器输送剥离剂。

29.一种挤压器用于含弹性体媒介物的脱气的应用，所述挤压器配有作为处理元件的螺杆元件SE，所述螺杆元件设计成至少满足所述下列条件：

S1)在分别同心布置于彼此相邻且互相贯通的壳孔B_n及B_n+1中的两个能旋转驱动的轴的所述螺杆元件的型线之间的自由间距A_SE在轴同向旋转360°时的横截面型线为：

i)0.001至0.2A_D，其中A_D是两个彼此相邻可旋转驱动轴的旋转轴线之间的间距

ii)具有至少一个绝对最小值A_minSE及绝对最大值A_maxSE，其中A_maxSE≥1.5A_minSE，优选≥5.0A_minSE且最优选≥10.0A_minSE。