CN110382083B - 使用吸附剂共聚物耗减混合物中的有机硅组分的方法和用于实施该方法的装置 - Google Patents

使用吸附剂共聚物耗减混合物中的有机硅组分的方法和用于实施该方法的装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于从混合物中移除有机硅组分的方法和装置。所述方法和装置采用二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物作为所述吸附剂。

Description

使用吸附剂共聚物耗减混合物中的有机硅组分的方法和用于 实施该方法的装置
相关专利申请的交叉引用
根据美国法典第35篇第119(e)节(35 U.S.C.§119(e))的规定，本申请要求提交于2017年3月14日的序列号为62/470904的美国临时专利申请的权益。据此将序列号为62/470904的美国临时专利申请以引用方式并入。
技术领域
一种用于耗减混合物中的有机硅组分的方法，该方法包括通过二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物吸附有机硅组分的至少一些。该共聚物可为二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷共聚物。还公开了一种用于实施该方法的装置。
背景技术
减少有机硅物质诸如挥发性聚二有机硅氧烷(例如，环状聚二烷基硅氧烷和/或线性聚二烷基硅氧烷低聚物)通常是化工制造中以及工艺气体流出物或废水流的处理中成本高昂的步骤。多孔固体吸附剂诸如活性炭或分子筛已用于此类目的。然而，因为此类固体吸附剂依赖于吸附到孔中，因此它们可能具有以下缺点：受到质量传递限制，需要大量能量输入以通过解吸再生，以及/或者易于积垢和毛细凝聚。
有机硅液体也已用于移除有机硅物质，因为它们相比于多孔固体吸附剂更易于再生、具有更快的动力学、并且/或者较不易积垢。然而，如果任何有机硅液体被夹带或带到进料混合物中，则使用有机硅液体的现有方法(其中待处理的进料混合物直接与有机硅液体接触)可能需要附加的液体分离步骤，或反之亦然。为了避免此类问题，已使用采用膜分离器的方法。然而，膜分离器具有缺点，即它们可增加设备成本并且易于积垢。
待解决的问题
工业上需要从产物、工艺气体流出物或废水流中移除有机硅物质的方法，其中相比于现有方法和装置，用于此类方法和装置中的此类吸附剂可易于再生、较不易积垢、并且/或者具有更少的质量传递限制。
发明内容
一种用于耗减混合物中的有机硅组分的方法，该方法包括通过二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物吸附有机硅组分的至少一些，从而富集有机硅组分中的共聚物并耗减有机硅组分中的混合物。
附图说明
图1为可用于实施本文所述方法的装置的示例。
具体实施方式
用于耗减包含有机硅组分和至少一种其他组分(其不同于有机硅组分)的混合物中的有机硅组分的方法形成耗减的混合物，该耗减的混合物相比于在实施该方法之前包含较少的有机硅组分。该方法包括：
1)通过二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物吸附有机硅组分的至少一些，从而形成耗减的混合物；并且用所吸附的有机硅组分富集该共聚物，从而形成富集的共聚物，
2)从富集的共聚物中解吸有机硅组分的至少一些，从而形成解吸的有机硅组分和再生的共聚物；和
3)在重复步骤1)中使用再生的共聚物作为共聚物的全部或一部分。该方法任选地还可包括：在步骤1)之后引导耗减的混合物中的一种或两种和/或在步骤2)之后引导解吸的有机硅组分(例如，至所需的位置)。
在该方法的步骤1)中，方法条件(诸如压力和温度)可使得有机硅组分的至少一些处于气相。该条件可使得该混合物被加热。用于加热的温度可高于有机硅组分的沸点。作为另外一种选择，可将温度选择成使得所有有机硅组分处于气相。作为另外一种选择，该方法还可包括在步骤1)之前汽化该混合物。该混合物可通过任何便利的方式诸如加热(例如，高于该混合物的沸腾温度)汽化。不受理论的束缚，据认为，只要混合物中有机硅组分的分压超出共聚物中或共聚物表面上有机硅组分的分压，就存在足够的驱动力以将有机硅组分的质量转移到共聚物的本体中和/或到共聚物的表面上。
该混合物可与共聚物接触一定量时间，足以允许共聚物从该混合物中吸附有机硅组分的至少一些。该混合物可与共聚物在步骤1)中直接接触，即，在不使用膜的情况下。该混合物可为液体。作为另外一种选择，该混合物可在步骤1)期间处于气相。有机硅化合物可吸附在共聚物的表面上，吸收到共聚物的本体中，或这两者。
可进行该方法的步骤2)以再生共聚物。随着共聚物吸附有机硅组分，吸附速率可降低并且/或者共聚物可溶胀。希望从共聚物中解吸有机硅组分的至少一些，使得共聚物能够再生并再使用。在步骤2)期间和/或之后，可任选地回收有机硅组分。可通过停止方法的步骤1)并再生共聚物，然后在步骤2)之后重复步骤1)来进行共聚物的再生。作为另外一种选择，可将该混合物改变路线以继续步骤1)，同时对富集的共聚物进行步骤2)。该方法的示例示于下图1中。
可通过任何便利的方式，诸如加热，任选地通过与富集的共聚物接触的干燥空气气体流或惰性气体流吹扫来进行富集的共聚物的再生。还可能通过将富集的共聚物暴露于减压(例如，小于大气压)下，并且/或者使富集的共聚物与耗减有机硅组分的扫描流接触，在较低的温度(例如，25℃的室温或更低的温度)下解吸。作为另外一种选择，将富集的共聚物暴露于溶胀或不溶胀富集的共聚物的溶剂中也可用于再生富集的共聚物。作为另外一种选择，可使用液体萃取，例如溶剂或超临界流体萃取来再生富集的共聚物。该方法还包括步骤3)，其中再生的共聚物可再用于重复步骤1)。重复步骤1)中所用的共聚物可全部为再生的共聚物，作为另外一种选择，用于重复步骤1)的共聚物的一部分可为再生的共聚物，剩余部分为新鲜共聚物。
该方法还包括：将下列物质中的一者或两者引导至所需位置：i)在步骤1)期间和/或之后的耗减的混合物，以及ii)在步骤2)期间和/或之后的解吸的有机硅组分。可通过任何便利的方式进行引导，诸如将耗减的混合物通过通道诸如管道、管线或其他导管进料至所需位置，诸如回收操作。回收操作可包括冷却装置，诸如热交换器或冷凝器。回收操作可包括收集装置，诸如用于储存耗减的混合物的储罐、贮存器或其他容器，和/或用于储存有机硅组分的储罐。作为另外一种选择，诸如当耗减的混合物将用作反应物时，可将耗减的混合物引导至不同的操作。作为另外一种选择，诸如当有机硅组分将用作反应物时，可将有机硅组分引导至不同的操作。作为另外一种选择，可将耗减的混合物和有机硅组分中的一者或两者引导至收集容器。
例如，当该方法用于纯化有机硅组分的混合物时；耗减的混合物是纯化的混合物，其可通过任何便利的方式回收和/或引导，诸如将耗减的混合物通过通道诸如管道、管线或其他导管进料至热交换器或冷凝器并且当该混合物在步骤1)中被加热和/或处于气相时在其中冷却。
作为另外一种选择，回收纯化的混合物可包括将纯化的混合物从冷凝器(上述)进料至不同的反应器，在这些反应器中纯化的混合物用作反应物或溶剂。在一个实施方案中，该混合物包含作为有机硅组分的环状聚有机硅氧烷和作为混合物中的至少一种其他组分的聚有机硅氧烷(不同于环状聚有机硅氧烷)。在该混合物中使用本文所述的方法能够产生包含聚有机硅氧烷(不含环状聚有机硅氧烷)的纯化的混合物。可将该纯化的混合物引导至待测试、包装和/或销售的收集容器，或者可将纯化的混合物引导至不同的过程并在制备含聚有机硅氧烷产物中用作反应物或其他成分。
作为另外一种选择，当该混合物为废水并且耗减的混合物为纯化的水时，纯化的水可通过将纯化的水进料(例如，泵送)到待测试的过程或到环境中来引导。作为另外一种选择，当该混合物为空气，并且耗减的混合物为纯化的空气时，纯化的空气可经由管道系统鼓风或泵送引导到空气处理体系或通风体系中。应当理解，通过其引导在步骤1)期间和/或之后耗减的混合物与在步骤2)期间和/或之后解吸的有机硅组分中的一者或两者的导管也可包含在线监测测试设备(诸如计量表、仪表和传感器)以及输送设备(诸如泵、风扇、鼓风机、挤出机、配混器和阀)。
有机硅组分可通过任何便利的方式回收。例如，当如上所述通过用干燥气体流吹扫来再生富集的共聚物时，包含有机硅组分的气体流可被引导通过冷凝器以回收有机硅组分。作为另外一种选择，如果使用溶剂来再生富集的共聚物，则可将有机硅组分引导至用于汽提、萃取或蒸馏的装置以移除溶剂。作为另外一种选择，引导有机硅组分可包括将有机硅组分或包含有机硅组分的溶剂从冷凝器(上述)进料至不同的反应器中，在该反应器中有机硅组分用作反应物。
有机硅组分
有机硅组分可为有利地从混合物中移除的任何有机硅物质。在本文所述的方法中，有机硅组分的蒸气压可为在70℃下0.1mmHg至在70℃下760mmHg，作为另外一种选择在70℃下1mmHg至在70℃下100mmHg，作为另外一种选择在70℃下4mmHg至在70℃下82mmHg，并且作为另外一种选择在70℃下17mmHg至在70℃下82mmHg。通过该方法的步骤1)形成的产物为耗减的混合物，其中所述耗减的混合物不含有机硅组分，或者相比于在步骤1)之前的混合物包含较少的有机硅组分。“不含”意指耗减的混合物不包含有机硅组分或包含不能通过GC分析检测到的量的有机硅组分。
有机硅组分可为DP为3至12的环状聚有机硅氧烷，作为另外一种选择有机硅组分可为平均DP为4的环状聚二烷基硅氧烷。环状聚有机硅氧烷可具有式(R11R12SiO2/2)k，其中下标k为3至12，每个R11独立地为单价烃基团或单价卤代烃基团，并且每个R12独立地为R11、OH或H。合适的单价烃基团包括烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基和碳环基团。烷基基团包括支化或非支化的、饱和单价烃基团，其示例有但不限于甲基、乙基、丙基(例如，异丙基和/或正丙基)、丁基(例如，异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(例如，异戊基、新戊基和/或叔戊基)、己基、庚基、辛基、壬基和癸基以及6个或更多个碳原子的支化的饱和单价烃基团。烯基基团为包含双键的单价烃基团。适合用于R11的烯基基团的示例有但不限于乙烯基、丙烯基(例如，异丙烯基和/或正丙烯基)、丁烯基(例如，异丁烯基、正丁烯基、叔丁烯基和/或仲丁烯基)、戊烯基(例如，异戊烯基、正戊烯基和/或叔戊烯基)、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基和癸烯基，以及6个或更多个碳原子的此类支化的基团。炔基基团为包含三键的单价烃基团。适合用于R11的炔基基团的示例有但不限于乙炔基、丙炔基(例如，异丙炔基和/或正丙炔基)、丁炔基(例如，异丁炔基、正丁炔基、叔丁炔基和/或仲丁炔基)、戊炔基(例如，异戊炔基、正戊炔基和/或叔戊炔基)、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基和癸炔基，以及6个或更多个碳原子的此类支化的基团。芳基基团包括环状、完全不饱和的烃基团，其示例有但不限于环戊二烯基、苯基、蒽基和萘基。单环芳基基团可具有5至9个碳原子、作为另外一种选择6至7个碳原子、以及作为另外一种选择5至6个碳原子。多环芳基基团可具有10至17个碳原子、作为另外一种选择10至14个碳原子、以及作为另外一种选择12至14个碳原子。芳烷基基团意指具有侧链芳基基团和/或末端芳基基团的烷基基团或具有侧链烷基基团的芳基基团。示例性芳烷基基团包括甲苯基、二甲苯基、苄基、苯乙基、苯基丙基和苯基丁基。碳环基团为烃环。碳环基团可为单环，或作为另外一种选择可为稠合的、桥联的或螺合的多环。单环碳环基团可具有3至9个碳原子、作为另外一种选择4至7个碳原子、以及作为另外一种选择5至6个碳原子。多环碳环基团可具有7至17个碳原子、作为另外一种选择7至14个碳原子、以及作为另外一种选择9至10个碳原子。碳环可为饱和的或部分不饱和的。碳环基团可为饱和的环烷基基团。合适的单环环烷基基团的示例有环丁基、环戊基和环己基。合适的单价卤代烃基团是指其中键合到碳原子的一个或多个氢原子已正式被卤素原子替代的单价烃基团。卤代烃基团包括卤代烷基基团、卤代碳环基团和卤代烯基基团。卤代烷基基团包括氟化烷基基团，诸如三氟甲基(CF3)、氟甲基、三氟乙基、2-氟丙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、4,4,4,3,3-五氟丁基、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基、6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己基和8,8,8,7,7-五氟辛基；和氯化烷基基团，诸如氯甲基和3-氯丙基。卤代碳环基团包括氟化环烷基基团，诸如2,2-二氟环丙基、2,3-二氟环丁基、3,4-二氟环己基和3,4-二氟-5-甲基环庚基；以及氯化环烷基基团，诸如2,2-二氯环丙基、2,3-二氯环戊基。卤代烯基基团包括氯代烯丙基。作为另外一种选择，有机硅组分可为环状聚二有机氢硅氧烷。有机硅组分可包括(i)六甲基环三硅氧烷(D3)、(ii)八甲基环四硅氧烷(D4)、(iii)四甲基环四硅氧烷(D4 H)、(iv)四甲基四乙烯基环四硅氧烷(D4 Vi)、(v)四甲基四苯基环四硅氧烷(D4 Ph)、(vi)十甲基环五硅氧烷(D5)、(vii)五甲基环五硅氧烷(D5 H)、(viii)五甲基五乙烯基环五硅氧烷(D5 Vi)、(ix)五甲基五苯基环五硅氧烷(D5 Ph)、(x)十二甲基环六硅氧烷(D6)、(xi)六甲基环己硅氧烷(D6 H)、(xii)六甲基六乙烯基环六硅氧烷(D6 Vi)、(xiii)六甲基六苯基环六硅氧烷(D6 Ph)、(xiv)具有3至6个硅原子的二甲基/甲基乙烯基环状硅氧烷、(xv)具有3至6个硅原子的二甲基/甲基氢环状硅氧烷，或(xvi)(i)、(ii)、(iii)、(iv)、(v)、(vi)、(vii)、(viii)、(ix)、(x)、(xi)、(xii)、(xiii)、(xiv)和(xv)中两者或更多者的组合。作为另外一种选择，有机硅组分可选自D3、D4、D5、D6，以及D3、D4、D5和D6中两者或更多者的组合。作为另外一种选择，有机硅组分可为D4。
作为另外一种选择，有机硅组分可为DP为1至14的有机硅烷或聚有机硅氧烷。有机硅烷可具有式：R1 vSiR2 (4-v)，其中每个R1独立地为单价烃基团或单价卤化烃基团，每个R2独立地为氢原子、卤素原子、烃氧基基团诸如烷氧基、氨基官能团、酰氧基基团诸如乙酰氧基、环氧基官能团、甲基丙烯酸酯官能团、肟基官能团诸如酮肟、丙烯酸酯官能团、多元醇官能团诸如聚醚、硫醇官能团；并且下标v为0至4，作为另外一种选择0至3。
适用于R1的单价烃基团包括烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基和碳环基团。烷基基团包括支化或非支化的、饱和单价烃基团，其示例有但不限于甲基、乙基、丙基(例如，异丙基和/或正丙基)、丁基(例如，异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(例如，异戊基、新戊基和/或叔戊基)、己基、庚基、辛基、壬基和癸基以及6个或更多个碳原子的支化的饱和单价烃基团。烯基基团为包含双键的单价烃基团。适用于R1的烯基基团的示例有但不限于乙烯基、丙烯基(例如，异丙烯基和/或正丙烯基)、丁烯基(例如，异丁烯基、正丁烯基、叔丁烯基和/或仲丁烯基)、戊烯基(例如，异戊烯基、正戊烯基和/或叔戊烯基)、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基和癸烯基，以及6个或更多个碳原子的此类支化的基团。炔基基团为包含三键的单价烃基团。适用于R1的炔基基团的示例有但不限于乙炔基、丙炔基(例如，异丙炔基和/或正丙炔基)、丁炔基(例如，异丁炔基、正丁炔基、叔丁炔基和/或仲丁炔基)、戊炔基(例如，异戊炔基、正戊炔基和/或叔戊炔基)、己炔基、庚炔基、辛炔基、壬炔基和癸炔基，以及6个或更多个碳原子的此类支化的基团。芳基基团包括环状、完全不饱和的烃基团，其示例有但不限于环戊二烯基、苯基、蒽基和萘基。单环芳基基团可具有5至9个碳原子、作为另外一种选择6至7个碳原子、以及作为另外一种选择5至6个碳原子。多环芳基基团可具有10至17个碳原子、作为另外一种选择10至14个碳原子、以及作为另外一种选择12至14个碳原子。芳烷基基团意指具有侧链芳基基团和/或末端芳基基团的烷基基团或具有侧链烷基基团的芳基基团。示例性芳烷基基团包括甲苯基、二甲苯基、苄基、苯乙基、苯基丙基和苯基丁基。碳环基团为烃环。碳环基团可为单环，或作为另外一种选择可为稠合的、桥联的或螺合的多环。单环碳环基团可具有3至9个碳原子、作为另外一种选择4至7个碳原子、以及作为另外一种选择5至6个碳原子。多环碳环基团可具有7至17个碳原子、作为另外一种选择7至14个碳原子、以及作为另外一种选择9至10个碳原子。碳环可为饱和的或部分不饱和的。碳环基团可为饱和的环烷基基团。合适的单环环烷基基团的示例有环丁基、环戊基和环己基。合适的单价卤代烃基团是指其中键合到碳原子的一个或多个氢原子已正式被卤素原子替代的单价烃基团。卤代烃基团包括卤代烷基基团、卤代碳环基团和卤代烯基基团。卤代烷基基团包括氟化烷基基团，诸如三氟甲基(CF3)、氟甲基、三氟乙基、2-氟丙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、4,4,4,3,3-五氟丁基、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基、6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己基和8,8,8,7,7-五氟辛基；和氯化烷基基团，诸如氯甲基和3-氯丙基。卤代碳环基团包括氟化环烷基基团，诸如2,2-二氟环丙基、2,3-二氟环丁基、3,4-二氟环己基和3,4-二氟-5-甲基环庚基；以及氯化环烷基基团，诸如2,2-二氯环丙基、2,3-二氯环戊基。卤代烯基基团包括氯代烯丙基。
适用于R2的卤素原子包括F、Cl、Br或I；作为另外一种选择F、Cl或Br；作为另外一种选择Cl或Br；作为另外一种选择Cl；作为另外一种选择Br。适用于R2的烃氧基基团具有式OR3，其中R3为如上文针对R1所定义的单价烃基团。下标v为1至4、作为另外一种选择1至3、以及作为另外一种选择1至2。示例性有机硅烷包括三甲基硅烷、乙烯基三甲基硅烷、烯丙基三甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和/或甲基三甲氧基硅烷。
作为另外一种选择，待使用上述方法从混合物中移除的有机硅化合物可为挥发性聚有机硅氧烷。挥发性聚有机硅氧烷可为线性或支化的。示例包括聚二甲基硅氧烷低聚物和聚合物。挥发性聚有机硅氧烷可具有单元式(R4 3SiO1/2)w(R4 2SiO2/2)x(R4SiO3/2)y(SiO4/2)z，其中R4为氢原子、OH，或如上所述的R1，下标w>0，下标x≥0，下标y≥0，下标z≥0，前提条件是量(w+x+y+z)≤14。作为另外一种选择，y可为0。作为另外一种选择，z可为0。作为另外一种选择，w可为2并且x可为0至12，作为另外一种选择0至2。示例性挥发性聚有机硅氧烷可包括具有下式的那些：(R4 3SiO1/2)2(R4 2SiO2/2)2、(R4 3SiO1/2)2(R4 2SiO2/2)1、(R4 3SiO1/2)2和/或(R4 3SiO1/2)4(SiO4/2)1。作为另外一种选择，每个R4可独立地为氢原子、甲基基团、乙烯基基团或苯基基团。作为另外一种选择，每个R4可为甲基。此类挥发性聚有机硅氧烷包括六甲基二硅氧烷、八甲基三硅氧烷、六甲基环三硅氧烷以及其他低分子量聚有机硅氧烷，诸如可商购获自美国密歇根州米德兰市的道康宁公司(Dow Corning Corporation,Midland,Michigan,U.S.A)的0.5cSt至1.5cSt的Dow
Figure BDA0002190335970000091
200流体和Dow
Figure BDA0002190335970000092
OS流体。作为另外一种选择，待从混合物中移除的有机硅化合物可为式Si(OSiR4 3)4的新戊聚体，其中R4如上文所述。示例性新戊聚体包括Si[OSi(CH3)3]4、Si[OSi(CH3)2H]4和Si[OSi(CH3)2Vi]4。
用于上述方法的步骤1)中的混合物可为任何混合物，希望移除该混合物中的上述有机硅组分的一部分或全部。该混合物包含有机硅组分和至少一种其他组分。有机硅组分的蒸气压可小于混合物中至少一种其他组分的蒸气压。在某些实施方案中，共聚物中的有机硅组分可由于有机硅组分的相对蒸气压或溶解度差异以及至少一种其他组分的溶解度而与混合物中的至少一种其他组分区别开。例如，在一个实施方案中，当混合物中的至少一种其他组分相比于线性聚二甲基硅氧烷具有更低的蒸气压时，诸如线性聚二甲基硅氧烷的物质可为有机硅组分。作为另外一种选择，当有机硅组分为例如蒸气压高于线性聚二甲基硅氧烷的蒸气压的有机硅氧烷树脂时，相同的线性聚二甲基硅氧烷可为混合物中的至少一种其他组分。不受理论的束缚，据认为，共聚物中有机硅组分的蒸气压的差异(其中有机硅组分的蒸气压相比于该混合物中的至少一种其他组分具有更高的蒸气压)或溶解度的差异、以及该混合物中的至少一种其他组分的溶解度允许处于蒸气相的有机硅组分优先从该混合物中移除并且被共聚物吸附。
至少一种其他组分可为相对非挥发性聚有机硅氧烷(例如，挥发性小于上文针对有机硅组分所述的聚有机硅氧烷)。非挥发性聚有机硅氧烷可具有以下单元式：(R4 3SiO1/2)p(R4 2SiD2/2)q(R4SiO3/2)r(SiO4/2)s，其中R4如上文所述，D为氧原子或二价烃基团，下标p>0，下标q>0，下标r≥0，下标s≥0，前提条件是量(p+q+r+s)>14。每个D为氧原子或将一个单元的硅原子与另一单元的另一硅原子连接的二价基团。当D为二价连接基团时，D可独立地选自包含2至30个碳原子的二价烃基团、包含2至30个碳原子的二价丙烯酸酯官能化烃基团，以及/或者包含2至30个碳原子的二价甲基丙烯酸酯官能化烃基团。合适的二价烃基团的代表性非限制性示例包括亚烷基基团，诸如亚乙基、亚丙基(包括异亚丙基和正亚丙基)，以及亚丁基(包括正亚丁基、叔亚丁基和异亚丁基)；以及戊烯、己烯、庚烯、辛烯及其支化的和线性异构体；亚芳基基团，诸如亚苯基；以及烷基亚芳烷基基团，诸如：
Figure BDA0002190335970000101
此类二价有机官能化烃基团的代表性非限制性示例包括二价双酚A衍生物、丙烯酸酯官能化亚烷基基团和甲基丙烯酸酯官能化亚烷基基团。作为另外一种选择，每个基团D可为亚乙基、亚丙基、亚丁基或亚己基。作为另外一种选择，基团D的每个实例可为亚乙基或亚丙基。非挥发性聚有机硅氧烷是本领域已知的，并且可商购获得。合适的非挥发性聚有机硅氧烷的示例有(但不限于)非挥发性聚二甲基硅氧烷。此类非挥发性聚二甲基硅氧烷包括DOW
Figure BDA0002190335970000102
200流体，其可从美国密歇根州米德兰市的道康宁公司(Dow CorningCorporation,Midland,Michigan,U.S.A.)商购购得，并且可具有10cSt至100,000cSt、作为另外一种选择20cSt至50,000cSt、作为另外一种选择50cSt至100,000cSt、作为另外一种选择50cSt至50,000cSt、以及作为另外一种选择12,500cSt至60,000cSt的范围内的粘度。当本文所述的方法用于从非挥发性聚有机硅氧烷中移除挥发性聚有机硅氧烷时，则挥发性聚有机硅氧烷的蒸气压低于相同温度下非挥发性聚有机硅氧烷的蒸气压。非挥发性聚有机硅氧烷和挥发性聚有机硅氧烷在至少一种性质诸如分子量、聚合度和R4基团的选择方面彼此不同。
非挥发性聚有机硅氧烷可为非环状聚有机硅氧烷聚合物和/或共聚物。该方法可用于纯化聚有机硅氧烷中间体和产物，诸如线性和/或支化的聚二有机硅氧烷聚合物和/或共聚物。在某些应用中，消费者期望低的或检测不到的(通过GC)含量的环状聚二烷基硅氧烷，尤其是在美容和保健行业。此类聚二有机硅氧烷聚合物和共聚物的示例可具有下式(I)或(II)：
式(I)：R6 3SiO(R6 2SiO)k(R6HSiO)mSiR6 3，
式(II)：R6 2HSiO(R6 2SiO)n(R6HSiO)oSiR6 2H或
它们的组合。
在上式(I)和(II)中，下标k的平均值在1至2000的范围内，下标m的平均值在0至2000的范围内，下标n的平均值在1至2000的范围内，并且下标o的平均值在0至2000的范围内。每个R6独立地为单价有机基团。单价有机基团可为单价烃基团或单价卤化烃基团。单价烃基团包括烷基、烯基、炔基、芳基、芳烷基和碳环基团。烷基基团包括支化的或非支化的、饱和单价烃基团，其示例有但不限于甲基、乙基、丙基(例如，异丙基和/或正丙基)、丁基(例如，异丁基、正丁基、叔丁基和/或仲丁基)、戊基(例如，异戊基、新戊基和/或叔戊基)、己基、庚基、辛基、壬基和癸基以及6个或更多个碳原子的支化的饱和单价烃基团。芳基基团包括环状、完全不饱和的烃基团，其示例有但不限于环戊二烯基、苯基、蒽基和萘基。单环芳基基团可具有5至9个碳原子、作为另外一种选择6至7个碳原子、以及作为另外一种选择5至6个碳原子。多环芳基基团可具有10至17个碳原子，作为另外一种选择10至14个碳原子、以及作为另外一种选择12至14个碳原子。芳烷基基团意指具有侧链芳基基团和/或末端芳基基团的烷基基团或具有侧链烷基基团的芳基基团。示例性芳烷基基团包括甲苯基、二甲苯基、苄基、苯乙基、苯基丙基和苯基丁基。碳环基团为烃环。碳环基团可为单环，或作为另外一种选择可为稠合的、桥联的或螺合的多环。单环碳环基团可具有3至9个碳原子、作为另外一种选择4至7个碳原子、以及作为另外一种选择5至6个碳原子。多环碳环基团可具有7至17个碳原子、作为另外一种选择7至14个碳原子、以及作为另外一种选择9至10个碳原子。碳环可为饱和的或部分不饱和的。碳环基团可为饱和的环烷基基团。合适的单环环烷基基团的示例有环丁基、环戊基和环己基。合适的单价卤代烃基团是指其中键合到碳原子的一个或多个氢原子已正式被卤素原子替代的单价烃基团。卤代烃基团包括卤代烷基基团、卤代碳环基团和卤代烯基基团。卤代烷基基团包括氟化烷基基团，诸如三氟甲基(CF3)、氟甲基、三氟乙基、2-氟丙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、4,4,4,3,3-五氟丁基、5,5,5,4,4,3,3-七氟戊基、6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己基和8,8,8,7,7-五氟辛基；和氯化烷基基团，诸如氯甲基和3-氯丙基。卤代碳环基团包括氟化环烷基基团，诸如2,2-二氟环丙基、2,3-二氟环丁基、3,4-二氟环己基和3,4-二氟-5-甲基环庚基；以及氯化环烷基基团，诸如2,2-二氯环丙基、2,3-二氯环戊基。卤代烯基基团包括氯代烯丙基。
作为另外一种选择，单价有机基团可为被氧原子取代的烃基团，诸如烷氧基基团、芳氧基基团、芳烷氧基基团、氧代基(羰基)基团、羧基基团(包括羧酸、羧酸盐和羧酸酯)。作为另外一种选择，单价有机基团可为被硫原子取代的烃基团，诸如硫醇官能团、烷基和芳基硫基团、亚砜官能团、砜官能团、磺酰基官能团和磺酰胺官能团。作为另外一种选择，单价有机基团可为被氮原子取代的烃基团，诸如胺、羟胺、腈、硝基基团、N-氧化物、酰肼、叠氮化物和烯胺。作为另外一种选择，单价有机基团可为被另一含杂原子基团取代的烃基团。在单价烃基团上被取代以形成单价有机基团的原子和基团的非限制性示例包括F、Cl、Br、I、OR'、OC(O)N(R')2、CN、NO、NO2、ONO2、叠氮基、CF3、OCF3、R'、O(氧代基)、S(硫代基)、C(O)、S(O)、亚甲基二氧基、亚乙基二氧基、N(R')2、SR'、SOR'、SO2R'、SO2N(R')2、SO3R'、C(O)R'、C(O)C(O)R'、C(O)CH2C(O)R'、C(S)R'、C(O)OR'、OC(O)R'、C(O)N(R')2、OC(O)N(R')2、C(S)N(R')2、(CH2)0-2N(R')C(O)R'、(CH2)0-2N(R')N(R')2、N(R')N(R')C(O)R'、N(R')N(R')C(O)OR'、N(R')N(R')CON(R')2、N(R')SO2R'、N(R')SO2N(R')2、N(R')C(O)OR'、N(R')C(O)R'、N(R')C(S)R'、N(R')C(O)N(R')2、N(R')C(S)N(R')2、N(COR')COR'、N(OR')R'、C(＝NH)N(R')2、C(O)N(OR')R'或C(＝NOR')R'，其中R'能够为氢或基于碳的部分，并且其中基于碳的部分自身能够被进一步取代；例如，其中R'能够为氢、烷基、酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳基烷基，其中任何烷基、酰基、环烷基、芳基、芳烷基、杂环基、杂芳基或杂芳基烷基或R'能够独立地为单取代或多取代的；或其中键合到一个氮原子或键合到相邻氮原子的两个R'基团能够与一个或多个氮原子一起形成杂环基，该杂环基能够为单取代或独立地多取代的。有机基团的示例包括线性和/或支化的基团，诸如烷基基团、完全或部分卤素取代的卤代烷基基团、烯基基团、炔基基团、芳香族基团、丙烯酸酯官能团和甲基丙烯酸酯官能团；以及其他有机官能团，诸如醚基团、氰酸酯基团、酯基团、羧酸盐基团、巯基基团、硫化物基团、叠氮化物基团、膦酸盐基团、膦基团、掩蔽的异氰基基团和羟基基团。有机基团的示例包括但不限于烷基基团诸如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基基团；丙烯酸酯官能团诸如丙烯酰氧基丙基基团和甲基丙烯酰氧基丙基基团；烯基基团，诸如乙烯基、烯丙基和丁烯基基团；炔基基团，诸如乙炔基和丙炔基基团；芳香族基团，诸如苯基、甲苯基或二甲苯基基团；氰烷基基团，诸如氰乙基和氰丙基基团；卤代烃基团，诸如3,3,3-三氟丙基、3-氯丙基、二氯苯基和6,6,6,5,5,4,4,3,3-九氟己基基团；烯氧基聚(氧化烯)基团，诸如烯丙氧基(聚氧乙烯)、烯丙氧基聚(氧丙烯)和烯丙氧基-聚(氧丙烯)-共-聚(氧乙烯)基团；烷氧基聚(氧化烯)基团，诸如丙氧基(聚氧乙烯)、丙氧基聚(氧丙烯)和丙氧基-聚(氧丙烯)-共-聚(氧乙烯)基团；卤素取代的烷氧基聚(氧化烯)基团，诸如全氟丙氧基(聚氧乙烯)、全氟丙氧基聚(氧丙烯)和全氟丙氧基-聚(氧丙烯)-共-聚(氧乙烯)基团；烷氧基基团，诸如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基和乙基己氧基基团；氨基烷基基团，诸如3-氨基丙基、6-氨基己基、11-氨基十一烷基、3-(N-烯丙基氨基)丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基、N-(2-氨基乙基)-3-氨基异丁基、对氨基苯基、2-乙基吡啶和3-丙基吡咯基团；环氧烷基基团，诸如3-缩水甘油氧基丙基、2-(3,4-环氧环己基)乙基和5,6-环氧己基基团；酯官能团，诸如乙酰氧基乙基和苯甲酰基氧基丙基基团；羟基官能团，诸如羟乙基和2-羟乙基基团；掩蔽的异氰酸酯官能团，诸如丙基-叔丁基氨基甲酸酯和丙基乙基氨基甲酸酯基团；醛官能团，诸如十一醛和丁醛基团；酸酐官能团，诸如3-丙基琥珀酸酐和3-丙基马来酸酐基团；以及羧酸的金属盐，诸如3-羧丙基和2-羧乙基的锌、钠或钾盐。
如本文所用，术语“取代的”是指如本文所定义的单价烃基团，其中所含的一个或多个至氢原子的键被至一个或多个与非氢原子的键所替代并且/或者一个或多个碳原子被杂原子(例如，卤素、N、O或S)替代。
待纯化的混合物中的聚有机硅氧烷的示例有：
a)三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷，
b)三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷)，
c)二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚二甲基氢硅氧烷，
d)二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷)，
e)二甲基氢甲硅烷氧基封端的聚甲基氢硅氧烷，
f)三甲基甲硅烷氧基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基氢硅氧烷)，
g)三甲基甲硅烷氧基封端的聚甲基氢硅氧烷，
羟基封端的聚二甲基硅氧烷，
羟基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基乙烯基硅氧烷)，
羟基封端的聚(二甲基硅氧烷/甲基苯基硅氧烷)，
h)a)、b)、c)、d)、e)、f)和g)中两者或更多者的组合。
作为另外一种选择，待纯化的混合物中的非挥发性聚有机硅氧烷可包括聚有机硅氧烷树脂，诸如MQ树脂、MT树脂、DT树脂、MTQ树脂、MDT树脂和/或倍半硅氧烷树脂。MQ树脂可基本上由R6 3SiO1/2单元和SiO4/2单元组成；TD树脂可基本上由R6SiO3/2单元和R6 2SiO2/2单元组成；MT树脂可基本上由R6 3SiO1/2单元和R6SiO3/2单元组成；MTQ树脂可基本上由R6 3SiO1/2单元、R6SiO3/2单元和SiO4/2单元组成；并且MTD树脂可基本上由R6 3SiO1/2单元、R6SiO3/2单元和R6 2SiO2/2单元组成；倍半硅氧烷树脂可基本上由R6SiO3/2单元组成；或MQ、MT、DT、MTQ、MDT和倍半硅氧烷树脂中的两者或更多者的组合；其中R6如上文所述。
该树脂可包含平均3摩尔％至30摩尔％的官能化取代基，诸如氢原子，或诸如羟基、可水解或脂族不饱和有机基团之类的基团。脂族不饱和有机基团可为烯基基团、炔基基团或它们的组合。树脂中官能化取代基的摩尔％为树脂中含官能化取代基的硅氧烷单元的摩尔数与树脂中硅氧烷单元的总摩尔数的比率乘以100。
树脂的制备方法是本领域熟知的。例如，树脂可通过Daudt等人的二氧化硅水溶胶封端方法并任选地通过用封端试剂处理来制备。Daudt等人所述的方法在美国专利2,676,182中有所公开。简而言之，Daudt等人所述的方法涉及将二氧化硅水溶胶在酸性条件下与可水解的三有机硅烷(诸如三甲基氯硅烷)、硅氧烷(诸如六甲基二硅氧烷)或它们的混合物反应，并且回收具有M和Q单元的共聚物。所得的树脂通常包含2重量％至5重量％的羟基基团。
该树脂可包含小于2％的硅键合的羟基基团，可通过如下方法制备：将Daudt等人所述的产物与含官能化取代基的封端剂和/或不含官能化取代基的封端剂以足以在最终产物中提供3摩尔％至30摩尔％的官能化取代基的量进行反应。封端剂的示例包括但不限于硅氮烷、硅氧烷和硅烷。合适的封端剂在本领域中是已知的，并且示例于美国专利4,584,355、4,591,622、和4,585,836中。单一封端剂或此类试剂的混合物可用于制备所述树脂。
作为另外一种选择，该混合物可为工艺气体或蒸气流。示例包括来自反应器的混合塔顶蒸气流，诸如用于聚合或官能化聚有机硅氧烷的那些，以及包含残余挥发性硅氧烷(诸如填埋气体)的空气流和排出气流。反应类型的示例包括水解、缩合、硅氢加成、环氧化、烷氧基化、反式酯化、反式醇解、自由基聚合、阴离子或阳离子聚合。工艺气体流的其他示例包括来自发电厂、发动机、加热器和炉的燃烧废气。
作为另外一种选择，该混合物可为工艺流体流。示例包括废水或乳液，诸如含残余挥发性硅氧烷的有机硅乳液。
该方法的应用/用途
本文所述的方法可用于减少混合物诸如非挥发性聚有机硅氧烷(如上所述)、非环状聚二有机硅氧烷、工艺气体流出物和/或工艺废水中环状聚二有机硅氧烷(如上所述)，例如环状聚二烷基硅氧烷的量。在一些实施方案中，本文所述的方法可用于选择性地移除有机硅组分，同时在耗减的混合物中留下所需的有机硅组分。在该实施方案中，共聚物中的一种有机硅组分的溶解度可高于具有较高蒸气压的第二有机硅组分的溶解度。例如，就包含水蒸气和环状聚有机硅氧烷(诸如D4和D5)的有机硅乳液而言，可能希望移除环状聚有机硅氧烷并将非挥发性聚有机硅氧烷留在乳液中。
在一个实施方案中，本文所述的方法可用于从包含有机硅组分和至少一种其他组分的混合物中移除有机硅组分。该方法包括：
1)使蒸气相混合物与二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物直接接触(其中该共聚物具有≤25℃的玻璃化转变温度)，从而形成耗减的混合物，该耗减的混合物相比于在吸附之前的混合物包含较少的有机硅组分；并且用所吸附的有机硅组分富集该共聚物，从而形成富集的共聚物；
2)在步骤1)期间和/或之后回收耗减的混合物；
3)从富集的共聚物中解吸所吸附的有机硅组分的至少一些，从而形成解吸的有机硅组分和再生的共聚物，该再生的共聚物相比于在解吸之前富集的共聚物包含较少的所吸附有机硅组分；
4)在重复步骤1)中使用再生的共聚物作为共聚物的全部或一部分；和
任选地，5)在步骤2)期间和/或之后回收解吸的有机硅组分。在该实施方案中，有机硅组分可为挥发性污染物。挥发性污染物可包含如上所述聚合度为3至12的环状聚有机硅氧烷。混合物中的至少一种其他组分可包含线性聚有机硅氧烷。共聚物可为二乙烯基苯和加成反应可聚合聚有机硅氧烷的加成反应产物。本方法的该实施方案可用于从各种混合物中移除D4，包括但不限于线性聚有机硅氧烷。
共聚物
可用于上述方法中的共聚物为二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的加成反应产物。该共聚物可通过包括自由基聚合的方法制备。例如，可用于上述方法中的共聚物可通过包括以下步骤的方法制备：
1)起始物质的自由基聚合，该起始物质包含：
a)水相，该水相包含：
i)水，
任选地，ii)非离子表面活性剂，
iii)盐；和
b)有机相，该有机相包含：
i)烃溶剂，
ii)每分子具有至少一个硅键合的脂族不饱和烃基团的聚有机硅氧烷，
iii)引发剂，和
iv)二烯基芳香族烃单体，和
任选地，v)单烯基芳香族单体；以及
2)然后移除溶剂。
在上述方法中，水可为去离子水或蒸馏水。水相可包含按重量计每100份水相50份至99.9999份水。
可使用的一些合适的非离子表面活性剂包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、烷基葡糖苷、聚氧乙烯脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯，以及脂肪醇，诸如鲸蜡醇、硬脂醇、鲸蜡硬脂醇、油醇和聚乙烯醇。可商购获得的非离子表面活性剂包括诸如以下的组合物：(i)以商品名Tergitol TMN-6和Tergitol TMN-10出售的2,6,8-三甲基-4-壬基聚氧乙烯醚；(ii)由密歇根州米德兰市陶氏化学公司(DowChemical Company,Midland,Michigan)以商品名Tergitol 15-S-7、Tergitol 15-S-9、Tergitol 15-S-15、Tergitol 15-S-30和Tergitol 15-S-40出售的C11-15仲烷基聚氧乙烯醚；由密歇根州米德兰市陶氏化学公司(Dow Chemical Company,Midland,Michigan)以商品名Triton X405销售的辛基苯基聚氧乙烯(40)醚；(iii)由美国伊利诺伊州诺斯菲尔的斯泰潘公司(Stepan Company,Northfield,Illinois)以商品名Makon 10销售的壬基苯基聚氧乙烯(10)醚；(iv)由俄亥俄州辛辛那提市艾默瑞集团汉高公司(Henkel Corp./EmeryGroup,Cincinnati,Ohio)以商品名Trycol 5953销售的乙氧基化醇；(v)以商品名Brij L23和Brij L4由新泽西州爱迪生的禾大公司(Croda Inc.Edison,NJ)销售的乙氧基化醇；(vi)烷基-氧代醇聚乙二醇醚诸如
Figure BDA0002190335970000171
GENAPOL UD 050和Genapol UD110；(vii)基于C10格尔伯特醇的烷基聚乙二醇醚以及环氧乙烷诸如
Figure BDA0002190335970000172
XP 79。合适的非离子表面活性剂还包括聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)三嵌段共聚物。聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)三嵌段共聚物也俗称为泊洛沙姆。泊洛沙姆是由中间的聚氧丙烯(聚(环氧丙烷))疏水链、旁侧的两个聚氧乙烯(聚(环氧乙烷))亲水链组成的非离子三嵌段共聚物。聚(氧乙烯)-聚(氧丙烯)-聚(氧乙烯)三嵌段共聚物可从美国新泽西州弗洛勒姆帕克市巴斯夫公司(BASF,Florham Park,NJ)商购获得并且以商品名
Figure BDA0002190335970000173
诸如Pluronic L61、L62、L64、L81、P84销售。非离子表面活性剂还可为有机硅聚醚(SPE)。有机硅聚醚作为乳化剂可具有其中聚氧乙烯或聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚单元被接枝到硅氧烷主链上的rake型结构，或者SPE能够具有其中A表示聚醚部分且B表示ABA结构的硅氧烷部分的ABA嵌段共聚物结构。合适的有机硅聚醚包括来自美国密歇根州米德兰的道康宁公司(Dow CorningCorporation of Midland,MI USA)的Dow
Figure BDA0002190335970000174
5329。其他可用的市售非离子表面活性剂为以商品名
Figure BDA0002190335970000175
10由伊利诺伊州诺特菲尔德的史达潘公司(Stepan Company,Northfield,Illinois)销售的壬基苯氧基聚乙氧基乙醇(10EO)；以商品名
Figure BDA0002190335970000176
35L由特拉华州威明顿市的ICI Surfactants公司(ICI Surfactants,Wilmington,Delaware)市售的聚氧乙烯23月桂基醚(月桂基聚氧乙烯醚23)；以及
Figure BDA0002190335970000177
30，由特拉华州威明顿市的ICI Surfactants公司(ICI Surfactants,Wilmington,Delaware)销售的聚氧乙烯醚醇。水相可包含按重量计每100份水相0.0001份至10份非离子表面活性剂。
适用于制备共聚物的方法中的盐包括卤化钠和卤化钾，诸如氯化钠、溴化钠或氯化钾。水相可包含按重量计每100份水相0.0001份至20份盐。
适用于制备共聚物的方法中的烃溶剂包括烷烃溶剂，诸如环己烷、庚烷、辛烷、癸烷和/或十二烷；以及芳基溶剂，诸如甲苯、二甲苯和均三甲苯。有机相可包含按重量计每100份有机相10份至90份烃。
适用于制备共聚物的方法中的聚有机硅氧烷包括单烯基封端的聚二有机硅氧烷、α,ω-烯基封端的聚二有机硅氧烷、聚合度为3至10的环状聚(烷基/烯基硅氧烷)、α,ω-(甲基)丙烯酰氧基烷基封端的聚二有机硅氧烷以及(甲基)丙烯酰氧基丙基封端的聚二有机硅氧烷。合适的聚有机硅氧烷的示例可选自：(A)单乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，(B)α,ω-乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，(C)聚合度为3至10的环状聚(甲基/乙烯基硅氧烷)，(D)α,ω-甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，以及(E)甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷。合适的聚有机硅氧烷的示例包括(Ai)平均聚合度为78的单乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷；(Bi)平均聚合度为5的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷；(Ci)2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷，(Cii)2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷、和2,4,6,8,10-五甲基-2,4,6,8,10-五乙烯基环戊硅氧烷的混合物；(Ei)平均聚合度为5至65的单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷；以及(Di)平均聚合度为2至135的甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷。有机相可包含按重量计每100份有机相1至90份聚有机硅氧烷。
适用于制备共聚物的方法中的引发剂包括偶氮化合物和有机过氧化物以及能够形成自由基生成物质的有机硼化合物。偶氮化合物的示例有偶氮二异丁腈、4,4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、1,1’-偶氮二(环己烷甲腈)、2,2’-偶氮二(2-甲基丙酰胺)二盐酸盐和2,2’-偶氮二(2-甲基丙腈)。有机过氧化物的示例有过氧化苯甲酰；叔丁基过氧化氢；过氧乙酸叔丁酯；过氧化氢异丙苯；2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基-3-己炔；过氧化二异丙苯；以及2,5-二(叔丁基过氧基)-2,5-二甲基己烷。有机过氧化物可以商品名
Figure BDA0002190335970000181
商购获得。能够形成自由基生成物质的有机硼化合物可为a)有机硼烷-有机氮化合物络合物，b)包含至少一个B-C键的有机硼酸盐，以及c)a)有机硼烷-有机氮化合物络合物和b)包含至少一个B-C键的有机硼酸盐两者。有机硼化合物可为空气稳定的。有机硼烷-有机氮化合物络合物可为有机硼烷-胺络合物，诸如美国专利6,706,831和美国专利8,097,689第10列39行-第12列35行中所公开的那些。示例性有机硼酸盐公开于例如美国专利7,524,907第6列第50行至第10列第67行；美国专利7,683,132第3列第3行至第12列第54行。有机相可包含按重量计每100份有机相0.0001份至5份，作为另外一种选择0.0001份至2份引发剂。
适用于制备共聚物的方法中的二烯基芳香族烃单体包括二乙烯基苯或二烯丙基苯。作为另外一种选择，二烯基芳香族烃单体可为二乙烯基苯。有机相可包含按重量计每100份有机相1份至90份二烯基芳香族烃单体。
该方法任选地还可包括添加单烯基芳香族烃单体。适用于该方法的单烯基芳香族烃单体包括苯乙烯、乙基乙烯基苯和甲基乙烯基苯。当存在时，单烯基芳香族烃单体可以每100份有机相1份至90份的量存在于有机相中。
上述方法的步骤1)可通过混合和加热水相和有机相来进行。混合可通过任何常规方式诸如在搅拌罐式反应器中机械搅拌来进行，并且加热可在选定起始物质的回流温度(例如，50℃至100℃，作为另外一种选择80℃)下进行。在用于制备上述共聚物的方法中，步骤2)可通过任何便利的方式进行，诸如通过加热和/或通过例如在共聚物上方引入真空和/或吹扫惰性气体来降低所吸附有机硅组分的分压。例如，步骤2)可通过在50℃至150℃、作为另外一种选择80℃下加热共聚物来进行，同时在5分钟至10小时内将压力降低至低于760mmHg，例如至1mmHg至10mmHg。该方法任选地还可包括在步骤1)之后过滤共聚物，并且在步骤1)之后和/或在步骤2)之后用烃溶剂洗涤共聚物。
不受理论的束缚，据认为Tg>+25℃的玻璃态有机聚合物相比于更低Tg材料具有更少的自由体积，并且相比于具有较高Tg的材料，该自由体积允许更强吸附到共聚物的本体中。本文所用的共聚物可具有≤+25℃的Tg。本文所用的共聚物可具有>0、作为另外一种选择>0至2的tanδ。Tanδ意指弹性损耗模量与弹性储能模量的比率。
系统/装置
图1为可用于实施本发明方法的装置100的示例。第一接触器101容纳二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物颗粒102的第一填充床。第一接触器101具有第一入口103和第一出口104。进料管线105可用于将上述混合物进料到第一接触器101中，通过入口阀106进入第一入口103中。随着该混合物穿过第一接触器101，有机硅组分被吸附到颗粒102中。耗减的混合物通过第一出口104，通过出口阀107离开第一接触器101，并通过出口管线108离开。耗减的混合物是可储存在收集容器(未示出)中的纯化的产物。
装置100还可包括第二接触器201，该第二接触器容纳二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物颗粒202的第二填充床。颗粒202可以与第一接触器101中的颗粒102相同或不同。第二接触器201具有第二入口203和第二出口204。当需要时，诸如当第一填充床中的颗粒102随着吸附有机硅组分导致通过填充床的压降不期望的增加而溶胀，并且/或者颗粒102可吸附有机硅组分的速率随着颗粒吸附更多的有机硅组分而减慢至不期望的速率时，阀106和107可被关闭并且进料阀206和出口阀207可被打开。这将使该混合物改变路线以流动通过进料管线205，通过入口阀206到第二入口203中并进入第二接触器201中。随着该混合物穿过第二接触器201，有机硅组分被吸附到颗粒202中。耗减的混合物通过第二出口204，通过出口阀207离开第二接触器201，并通过出口管线208离开。耗减的混合物是可储存在相同或不同的收集容器(未示出)中的纯化的产物。
在该混合物停止流动通过第一接触器101之后，可将接触器101中的颗粒102再生。例如，能够将放气阀109、110打开，并且吹扫气体(诸如空气或惰性气体)通过管线111、112穿过第一接触器101。可任选地将第一接触器101加热，并且/或者可任选地将吹扫气体加热。在将第一接触器101中的颗粒102再生之后，可关闭阀206、207，并且使该混合物再次改变路线通过第一接触器101。颗粒202可通过阀和管线(未示出)与第一接触器101中的颗粒类似地再生。该方法可使用装置100重复。第二接触器201中的颗粒202可通过打开放气阀209、210再生，能够将该放气阀打开并且吹扫气体(诸如空气或惰性气体)通过管线211、212穿过第二接触器201。可任选地将第二接触器201加热，并且/或者可任选地将吹扫气体加热。
图1被包括在内以向本领域的普通技术人员阐述本发明。然而，根据本公开，本领域中的技术人员应当理解，可以在所公开的具体实施方案中做出许多改变且仍可获得相同或类似的结果而不脱离权利要求书中所示的本发明的实质和范围。例如，除颗粒102、202之外或作为替代，共聚物可具有多种形式，例如，所述共聚物可为薄膜、被涂覆载体材料(例如，填料、托盘、板、网)、纳米棒、纳米球、小珠、颗粒、粉末、球粒、微粒和/或纤维(中空和非中空)的形式。接触器101、201可为如图所示垂直取向或水平取向的。接触器101、201可为填充床、流化床、包含板的塔、涂覆有共聚物的托盘或盘。作为另外一种选择，接触器101、201可为吸附剂轮，诸如干燥剂轮或其他转盘或轮装置，其中共聚物被涂覆在轮表面的全部或一部分上。作为另外一种选择，附加的接触器(未示出)可被构造成与接触器101、201处于并联或串联构造。任选地，当接触器为吸附剂轮或盘时，轮可旋转通过其中发生再生的扇区或区域，从而允许在单个装置中连续吸附和再生。
实施例
这些实施例旨在说明本发明的一些实施方案，并且不应理解为限制权利要求书中所述的本发明的范围。
在实施例1中，适用于本文所述方法中的二乙烯基苯/聚二甲基硅氧烷共聚物通过悬浮自由基聚合来合成，悬浮自由基聚合涉及由240mL去离子水、1.2g聚乙烯醇(数均分子量＝13,000-23,000，87-89％水解)和7.9g NaCl组成的水相，以及由10.41g甲苯或8.21g庚烷、至多10g DVB(工业级，80％)、至多10g硅氧烷材料和0.132-0.136g偶氮二异丁腈(AIBN)引发剂组成的有机相。聚二甲基硅氧烷为下列物质中的一者：(A1)单乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝78)；(B1)乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝5)；(C1)2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷；(C2)2,4,6-三甲基-2,4,6-三乙烯基环三硅氧烷、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷和2,4,6,8,10-五甲基-2,4,6,8,10-五乙烯基环戊硅氧烷的混合物；(E1)单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝5)；(E2)单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝8)；(E3)单甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝63)；(D1)甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝2)；(D2)甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝10)；(D3)甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷(平均聚合度＝131)。用于每种共聚物的DVB和聚二甲基硅氧烷的具体量以及用于合成的溶剂列于下表1中。
表1-共聚物
共聚物 DVB质量(克) 硅氧烷标识和质量(克) 溶剂
1 6.398 6.143(A1) 甲苯
2 6.398 4.914(B1) 甲苯
3 6.855 4.537(C1) 甲苯
4 9.140 2.016(C1) 甲苯
5 9.140 2.016(C2) 甲苯
6 6.855 4.541(C2) 甲苯
7 3.885 7.721(C2) 甲苯
8 5.484 5.897(E1) 甲苯
9 5.484 5.897(E1) 庚烷
10 6.032 5.212(E2) 甲苯
11 6.032 5.212(E2) 庚烷
12 6.992 4.268(E3) 甲苯
13 6.992 4.268(E3) 庚烷
14 4.204 7.149(D1) 甲苯
15 6.261 5.049(D2) 甲苯
16 6.261 5.049(D2) 庚烷
17 7.084 4.165(D3) 庚烷
将水相和有机相置于500mL三颈玻璃反应器中，在该反应器中水相和有机相被加热至80℃并在回流和连续机械搅拌下在320RPM下反应6小时。通过布氏漏斗过滤，然后用甲苯或庚烷溶剂洗涤三次，将固体产物与未反应的有机相和含水液相分离。然后将固体样品在80℃和0.2英寸汞柱下真空干燥至少6小时。
在实施例2中，将10毫克(mg)聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)/pDVB共聚物吸附剂2(上表1中的样品2)装载到蒸气吸附分析仪仪器(TA Instruments VTI-SA+)中的微量天平上，并且在0.05至0.80范围内的相对于饱和的多个分压下在30℃和40℃的温度下暴露于D4蒸气。PDMS/pDVB共聚物吸附剂2经由在80℃下在300RPM搅拌速率下持续6小时的悬浮自由基聚合来合成。分散相由7.0mL二乙烯基苯单体、5.3mL数均聚合度为5的乙烯基封端的PDMS、12mL甲苯和0.132g偶氮二异丁腈(AIBN)组成，并且含水连续相由240mL去离子水、7.92g氯化钠和1.2g聚(乙烯醇)组成。二乙烯基苯与乙烯基封端的PDMS的摩尔比为5:1，使得二乙烯基苯与硅氧烷的总体摩尔比为1:1。经由索氏萃取法用甲苯洗涤共聚物的颗粒，并且在50℃和0.2mmHg下真空干燥8h。
将蒸气吸附分析仪上的有机蒸气室的贮存器填充八甲基环四硅氧烷(D4，购自美国密歇根州米德兰的道康宁公司(Dow Corning Corporation of Midland,Michigan,USA))，并且测试如上文所述那样制备的共聚物。在温度和相对压力的每种组合下，PDMS/pDVB共聚物吸附剂/D4蒸气体系达到热力学平衡，并记录PDMS/pDVB共聚物吸附剂和所吸附D4蒸气的最终质量。在每条等温线之前，使PDMS/pDVB共聚物吸附剂在120℃下经受2小时干燥，以确保移除任何附带被吸附的质量并确定初始的“干燥”质量。在温度和压力的每种组合下，记录PDMS/pDVB共聚物吸附剂的平衡吸附容量，单位为每克(g)PDMS/pDVB共聚物吸附剂所吸附D4蒸气的mg(mg/g)。PDMS/pDVB共聚物吸附剂2的吸附容量包括在表2中。
表2。
Figure BDA0002190335970000231
在实施例3中，将10毫克(mg)聚(二甲基硅氧烷)(PDMS)/pDVB共聚物吸附剂3(上表1中的共聚物3)装载到蒸气吸附分析仪仪器(TA Instruments VTI-SA+)中的微量天平上，并且在0.05至0.80范围内的相对于饱和的多个分压下在30℃和40℃的温度下暴露于D4蒸气。PDMS/pDVB共聚物吸附剂3经由在80℃下在300RPM搅拌速率下持续6小时的悬浮自由基聚合来合成。分散相由7.5mL二乙烯基苯单体、4.6mL主要由2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷组成的乙烯基甲基环状硅氧烷、12mL甲苯和0.132g AIBN组成，并且含水连续相由240mL去离子水、7.92g氯化钠和1.2g聚(乙烯醇)组成。二乙烯基苯与乙烯基甲基环状硅氧烷的摩尔比为4:1，使得二乙烯基苯与硅氧烷的总体摩尔比为大约1:1。经由索氏萃取法用甲苯洗涤交联的共聚物的颗粒，并且在50℃和0.2mmHg下真空干燥8h。如上文在实施例2中所述那样测试共聚物样品3。PDMS/pDVB共聚物吸附剂3的吸附容量包括在表3中。
表3。
Figure BDA0002190335970000241
在比较例1中，将10毫克(mg)Darco 20-40目活性炭装载到蒸气吸附分析仪仪器(TA Instruments VTI-SA+)中的微量天平上，并且在0.05至0.80范围内的相对于饱和的多个分压下在30℃和40℃的温度下暴露于D4蒸气。将蒸气吸附分析仪上的有机蒸气室的贮存器填充八甲基环四硅氧烷(D4，购自美国密歇根州米德兰的道康宁公司(Dow CorningCorporation of Midland,Michigan,USA))。在温度和相对压力的每种组合下，活性炭/D4蒸气体系达到热力学平衡，并记录活性炭和所吸附D4蒸气的最终质量。在每条等温线之前，使活性炭在120℃下经受2小时干燥，以确保移除任何附带被吸附的质量并确定初始的“干燥”质量。在温度和压力的每种组合下，记录活性炭的平衡吸附容量，单位为每克(g)活性炭所吸附D4蒸气的mg(mg/g)。活性炭的吸附容量包括在表4中。
表4。
Figure BDA0002190335970000242
Figure BDA0002190335970000251
在比较例2中，将10毫克(mg)聚(二乙烯基苯)(pDVB)装载到蒸气吸附分析仪仪器(TA Instruments VTI-SA+)中的微量天平上，并且在0.05至0.80范围内的相对于饱和的多个分压下在30℃和40℃的温度下暴露于D4蒸气。pDVB经由在80℃下在300RPM搅拌速率下持续6小时的悬浮自由基聚合来合成。有机分散相由12mL二乙烯基苯单体、12mL甲苯和0.132gAIBN组成，并且含水连续相由240mL去离子水、7.92g氯化钠和1.2g聚(乙烯醇)组成。经由索氏萃取法用甲苯洗涤交联的共聚物的所得颗粒，并且在50℃和0.2mmHg下真空干燥8h。将蒸气吸附分析仪上的有机蒸气室的贮存器填充八甲基环四硅氧烷(D4，购自美国密歇根州米德兰的道康宁公司(Dow Corning Corporation of Midland,Michigan,USA))。在温度和相对压力的每种组合下，pDVB/D4蒸气体系达到热力学平衡，并记录pDVB和所吸附D4蒸气的最终质量。在每条等温线之前，使pDVB在120℃下经受2小时干燥，以确保移除任何附带被吸附的质量并确定初始的“干燥”质量。在温度和压力的每种组合下，记录pDVB的平衡吸附容量，单位为每克(g)pDVB所吸附D4蒸气的mg(mg/g)。pDVB的吸附容量包括在表5中。
表5。
Figure BDA0002190335970000252
在比较例3中，通过将包含部分A和部分B的两部分组合物混合来制备交联的聚有机硅氧烷弹性体。部分A通过将99.61份在25℃下粘度为55Pa·s的α,ω-二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷(Vi-PDMS 1)与0.39份Karstedt’s Pt催化剂分散体混合来制备，以当将等量的部分A和B组合时提供按重量计10ppm的总体Pt浓度。部分B通过将98.54份Vi-PDMS1、1.26份在25℃下平均粘度为0.03Pa·s并包含形式为SiH的1％H的聚二甲基硅氧烷-聚氢甲基硅氧烷共聚物(交联剂1)和0.20份甲基丁炔醇组合来制备。将部分A和B各自独立地在旋转混合器上以3000rpm混合两个20秒循环。然后将5.06g部分A和5.06g部分B组合，混合两个20s混合循环，然后置于真空室中真空脱气2分钟，然后将该混合物移至强制对流型烘箱中以在85℃下固化3小时。所得样品为透明、干燥、不可流动的弹性体，随后被称为交联的聚有机硅氧烷弹性体1。
在比较例4中，通过在过量良好溶剂十甲基环五硅氧烷(D5)的存在下混合包含部分A和部分B的两部分组合物来制备膨胀的交联的聚有机硅氧烷弹性体。部分A通过将99.61份Vi-PDMS 1与0.39份Karstedt's Pt催化剂分散体在聚丙烯混合杯中混合来制备，以当组合等量的部分A和B时提供10ppm的总体Pt浓度。部分B通过将98.54份Vi-PDMS1与1.26份交联剂1组合来制备。将部分A和B各自独立地在Hauschild旋转混合器上以大约3000rpm混合两个20s循环。将0.625g部分A与4.375g D5组合并混合两个20s混合循环。将0.625g部分B与4.375g D5组合并混合两个20s混合循环。最后，将4.42g包含部分A的D5与4.42g包含部分B的D5组合并混合两个20s混合循环。然后将样品移至强制对流型烘箱中以在85℃下固化3小时。然后在1英寸汞柱的减压下将所得膨胀的交联的聚有机硅氧烷弹性体置于150℃下的真空烘箱中保持24小时。然后将所得再生的弹性体重新称重并确认其完全不含残余的D5，留下再生的弹性体，随后其被称为交联的聚有机硅氧烷弹性体2。所得样品为透明、干燥、不可流动的固体。
在比较例5中，测量交联的聚有机硅氧烷弹性体1中的D4蒸气吸附。将从比较例3中所述的样品中切割下的2mg交联的聚有机硅氧烷弹性体1块装载到蒸气吸附分析仪仪器(TAInstruments VTI-SA+)中的微量天平上，并且在给定温度下在相对于饱和的多个分压下暴露于D4蒸气。将蒸气吸附分析仪上的有机蒸气室的贮存器填充八甲基环四硅氧烷(D4)。在温度和相对压力的每种组合下，交联的聚有机硅氧烷弹性体/D4蒸气体系达到热力学平衡，并记录交联的聚有机硅氧烷弹性体和所吸附D4蒸气的最终质量。在每条等温线之前，使交联的聚有机硅氧烷弹性体在60℃下经受2小时干燥，以确保移除任何附带被吸附的质量并确定初始的“干燥”质量。在温度和压力的每种组合下，记录吸附剂的平衡吸附容量，单位为每大气每g交联的聚有机硅氧烷弹性体所吸附D4蒸气的mg(mg/g)。交联的聚有机硅氧烷弹性体1的吸附容量包括在表6中。在高相对压力下，平衡曲线耗时超过1000分钟。
表6
Figure BDA0002190335970000271
在比较例6中，测量交联的聚有机硅氧烷弹性体2中的D4蒸气吸附。将从比较例4中所述的固化样品中切割下的34mg交联的聚有机硅氧烷弹性体2块装载到蒸气吸附分析仪仪器(TA Instruments VTI-SA+)中的微量天平上，并且在给定温度下在相对于饱和的多个分压下暴露于D4蒸气。将蒸气吸附分析仪上的有机蒸气室的贮存器填充D4。在温度和相对压力的每种组合下，交联的聚有机硅氧烷弹性体/D4蒸气体系达到热力学平衡，并记录交联的聚有机硅氧烷弹性体和所吸附D4蒸气的最终质量。在每条等温线之前，使交联的聚有机硅氧烷弹性体2样品在60℃下经受2小时干燥，以确保移除任何附带被吸附的质量并确定初始的“干燥”质量。在温度和压力的每种组合下，记录交联的聚有机硅氧烷弹性体2的平衡吸附容量，单位为每大气每g交联的聚有机硅氧烷弹性体2所吸附D4蒸气的mg(mg/g)。交联的聚有机硅氧烷弹性体2的吸附容量包括在表7中。在高相对压力下，平衡曲线耗时超过1000分钟。
表7
Figure BDA0002190335970000272
Figure BDA0002190335970000281
上面的比较例和实施例表明，交联的聚有机硅氧烷弹性体对D4具有与聚(二乙烯基苯)聚合物类似的吸附容量，然而，二乙烯基苯和聚有机硅氧烷的共聚物对D4相比于交联的聚有机硅氧烷弹性体或聚(二乙烯基苯)聚合物出乎意料地具有更高的吸附容量。比较例5和6中的交联的聚有机硅氧烷弹性体在D4的相对压力0.8和40℃测试条件下的吸附容量分别为558mg/g和618mg/g。类似的结果示于比较例2的表2的最后一行中(其中对于二乙烯基苯聚合物，在40℃下D4的相对压力0.8对D4具有吸附容量557mg/g)。但是，在实施例2和实施例3中，在相同条件下测试(二乙烯基苯与聚二甲基硅氧烷的)共聚物的情况中，在实施例2在40℃下868mg/g的吸附容量和实施例3在40℃下1121mg/g的吸附容量显著较高。这些实施例示出，使用本文所述的共聚物在增加D4的吸附容量方面起到意料不到的协同增强效应。
工业适用性
本文所述的方法尤其可用于通过使包含至少一种蒸气相有机硅组分的混合物(装载环状化合物的有机硅液或含D4的工艺气体流)与包含二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物的吸附剂接触来将气体或蒸气(例如D4、D5)与该混合物分离。任选地，该共聚物在溶剂的存在下制备，随后将该溶剂大体移除。所得共聚物表现出异常高的吸附D4的容量。由于可用性和有时需要将D4从不存在由于接触冷吸附剂而引起热量损失的情况下已经温热的流中分离以及能够使用未加热空气和/或惰性气体流来再生吸附剂的能量和成本节约，本文所述的采用共聚物作为吸附剂的方法对传统气体分离中的能量和成本效率增益具有显著的潜在后果。还公开了包含此类吸附剂的接触装置以及通过此类接触方法纯化的产物，包括有机硅产物和中间体。与常规固体吸附剂介质或多孔有机聚合物或有机金属结构相比，该共聚物可较不易积垢和具有更少的质量传递限制。
术语的定义和用法
除非另外指明，否则全部数量、比率和百分比均按重量计。除非本说明书的上下文另外指明，否则冠词“一个”、“一种”和“所述”各指一个(一种)或多个(多种)。范围的公开内容包括范围本身以及其中所包含的任何值以及端点。例如，范围2.0至4.0的公开内容不仅包括范围2.0至4.0，而且还单独地包括2.1、2.3、3.4、3.5和4.0以及该范围中所包含的任何其他数字。此外，例如2.0至4.0的范围的公开内容包括子集例如2.1至3.5、2.3至3.4、2.6至3.7以及3.8至4.0以及该范围中所包含的任何其他子集。类似地，马库什群组(Markushgroup)的公开内容包括整个群组以及任何单独成员及其中所包含的子群。例如，马库什群组氢原子、烷基基团、芳基基团或芳烷基基团的公开内容包括单独的成员烷基；烷基和芳基子群；以及其中所包含的任何其他单独成员和子群。
本文所用的缩写定义如下。缩写“cSt”意指厘沲。“DP”意指聚合度。“GC”意指气相色谱法。“Pa·s”意指帕斯卡·秒，并且“ppm”意指百万分率。“Tg”意指玻璃化转变温度。
术语“耗减的”及其衍生术语各自意指在步骤1)之前混合物中有机硅组分的量在实施本文所述方法的步骤1)之后降低至较低的量。
术语“富集的”及其衍生术语意指在实施步骤1)期间和之后交联的弹性体中有机硅组分的量大于在实施本文所述方法的步骤1)之前的量。
术语“吸附”及其衍生术语意指吸收和/或吸附；作为另外一种选择吸附，以及作为另外一种选择吸收。作为另外一种选择，吸收能够包括吸收和吸附两者。
术语“挥发性”及其衍生术语意指一种组分可具有比另一种组分更高的蒸气压。在某些实施方案中，有机硅组分可凭借相对蒸气压与混合物中的至少一种其他组分区别开。有机硅组分的蒸气压可高于混合物中至少一种其他组分的蒸气压。有机硅组分在70℃下可具有至少0.1mm Hg的纯组分蒸气压。混合物中的至少一种其他组分可为在70℃下蒸气压小于0.1mmHg的非有机硅组分。(挥发性是指物质汽化的趋势。挥发性与物质的蒸气压直接相关。在给定温度下，具有较高蒸气压的物质比具有较低蒸气压的物质更容易汽化。)在其他实施方案中，当无孔交联弹性体中有机硅组分的溶解度高于无孔交联弹性体中至少一种其他组分的溶解度时，有机硅组分的蒸气压可低于混合物中至少一种其他组分的蒸气压。

Claims (20)

1.一种用于耗减包含有机硅组分和至少一种其他组分的混合物中的所述有机硅组分的方法，所述方法包括：
1)通过二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物吸附所述有机硅组分的至少一些，从而形成耗减的混合物，所述耗减的混合物相比于在吸附之前的所述混合物包含较少的所述有机硅组分；并且用吸附的有机硅组分富集所述共聚物，从而形成富集的共聚物；
2)从所述富集的共聚物中解吸所述吸附的有机硅组分的至少一些，从而形成解吸的有机硅组分和再生的共聚物，所述再生的共聚物相比于在解吸之前的所述富集的共聚物包含较少的所述吸附的有机硅组分；以及
3)在重复步骤1)中使用所述再生的共聚物作为所述共聚物的全部或一部分。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在步骤1)期间和/或之后引导所述耗减的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在步骤2)期间和/或之后引导所述解吸的有机硅组分。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物为二乙烯基苯和加成反应可聚合聚二甲基硅氧烷的加成反应产物。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述有机硅组分为聚合度为3至12的环状聚有机硅氧烷、硅烷或聚合度最高14的非环状聚有机硅氧烷。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述混合物的所述至少一种其他组分包括不同于所述有机硅组分的非挥发性有机液体。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述混合物的所述至少一种其他组分包括不同于所述有机硅组分的非挥发性聚有机硅氧烷液体。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述混合物为工艺蒸气/气体流，并且所述耗减的混合物为耗减的工艺蒸气/气体。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物具有选自下列的形式：薄膜、被涂覆的载体材料、颗粒和纤维。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物具有纳米棒的形式。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物具有粉末的形式。
12.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物具有球粒的形式。
13.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物具有纳米球的形式。
14.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物具有小珠的形式。
15.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述共聚物具有微粒的形式。
16.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述二烯基官能化芳香族烃和聚有机硅氧烷的共聚物通过包括下列步骤的方法制备：
i)成分的自由基聚合，所述成分包含：
a)水相，所述水相包含：
i)水，
任选地，ii)非离子表面活性剂，
iii)盐；和
b)有机相，所述有机相包含：
i)烃类溶剂，
ii)每分子具有至少一个硅键合的脂族不饱和烃基团的聚有机硅氧烷，
iii)引发剂，和
iv)二烯基芳香族烃单体，和
任选地，v)单烯基芳香族单体；以及
ii)然后移除所述溶剂。
17.根据权利要求16所述的方法，所述聚有机硅氧烷选自：(A)单乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，(B)α,ω-乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，(C)聚合度为3至10的环状聚(甲基/乙烯基硅氧烷)，(D)α,ω-甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷，以及(E)甲基丙烯酰氧基丙基封端的聚二甲基硅氧烷。
18.根据权利要求16所述的方法，其中通过加热进行步骤ii。
19.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中步骤2)通过选自以下的技术进行：a)：加热，b)：降低所述有机硅组分的分压，或c)：a)和b)两者。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述二烯基芳香族烃单体包括二乙烯基苯或二烯丙基苯。
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