DE102012224023A1

DE102012224023A1 - Additiv und Verfahren zur Terminierung der Polymerisierungund/oder Reduzierung der Viskosität einer Polymerlösung

Info

Publication number: DE102012224023A1
Application number: DE102012224023A
Authority: DE
Inventors: Yixian Wu; Wei Hua; Han Zhu; Liangxing Ma; Yanqin HAO; Ximing ZHAO; Guojun Zheng; Changqing Duan; Jun Qi; Qijun Mu
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Beijing University of Chemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Beijing University of Chemical Technology
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: ITTO20121111A1; FR2984330B1; SG191540A1; CN103172766A; RU2012155322A; JP2013136750A; RU2523799C1; DE102012224023B4; US20130158174A1; US9783654B2; CN103172766B; FR2984330A1; JP6101479B2

Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Additiv und ein Verfahren zum Terminieren der Polymerisation und/oder Reduzieren der Viskosität einer Polymerlösung. Das Additiv umfasst A Carbonsäure, B Alkohol, C Salz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz, Ammoniumsalz und einer Mischung davon; und wahlweise E Wasser. Das Verfahren dieser Erfindung umfasst die Zugabe des Additivs dieser Erfindung zu einer Polymerlösung und homogenes Mischen der resultierenden Mischung. Das Additiv dieser Erfindung kann lebende Polymerkettenenden effizient terminieren und katalytisch aktive Zentren zerstören. Darüber hinaus kann das Additiv dieser Erfindung die Viskosität einer Polymerlösung wesentlich reduzieren.

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet von Polymeren, insbesondere betrifft sie ein Additiv und ein Verfahren zur Terminierung der Polymerisation und/oder Reduzierung der Viskosität einer Polymerlösung.
Hintergrund der Erfindung
Während der Lösungspolymerisation oder Massenpolymerisation eines Monomers, initiiert durch einen Initiator oder Katalysator, können verbleibende Monomere in dem System weiter, an einem Ende einer lebenden Kette propagieren, wenn das lebende Zentrum eine lange Lebensdauer hat und nicht rechtzeitig und vollständig terminiert wird, was zu einem erhöhten Molekulargewicht, einer erhöhten Mooney-Viskosität oder Polymer-Molekulargewicht während der Lagerung von Polymerlösungen, sogar zum Gelieren führt und demzufolge wird die Qualitätsstabilität der Polymerprodukte beeinflusst.
Die Viskosität einer Polymerlösung hängt allgemein von der Konzentration der Polymerlösung und der Kettenstruktur des Polymers ab. Die Viskosität der Polymerlösung ist hoch, wenn die Lösung eine hohe Konzentration hat, und die Viskosität der Polymerlösung ist hoch, wenn die makromolekulare Kette eine hohe strukturelle Regularität hat. Die hohe Viskosität der Polymerlösung führt zu Schwierigkeiten beim Transportieren, Sprühen, Agglomerieren, Nachverarbeiten usw. und führt zu hohen Energiekosten.
Zum effizienten Steuern des Molekulargewichtes und der Produktqualität und zur Vermeidung einer fortgesetzten Kettenfortpflanzung nach Aufhören der Polymerisation ist es notwendig, das wachsende Polymerkettenende zu terminieren und die Polymerisationsreaktion zeitig und effizient zu stoppen. Darüber hinaus ist es notwendig, die Viskosität der Polymerlösung angemessen zu reduzieren, während die Konzentration der hochmolekularen Polymerlösung genügend konzentriert gehalten wird, so dass die Produktivität erhöht und der Transportwiderstand und die Energiekosten der Polymerlösung mit hoher Viskosität reduziert werden können.
Im Allgemeinen wird ein Terminator zu einem Polymerisationssystem entsprechend Terminierungstechniken der wachsenden Polymerkette beim Stand der Technik zugegeben, worin der Terminator üblicherweise ausgewählt ist aus Wasser, Methanol, Ethanol, Isopropanol, Ethylenglycol, Propylenglycol oder einer Mischung davon; siehe beispielsweise US2009/0043055A1 , US2009/0043046A1 , CN02805285.4 , EP1431318 , GB2225586A , EP0957115A1 , US4906706 , US5064910 , EP0652240A1 und US5428119 . Weil Wasser und kleinmolekulare Alkohole polare Materialien sind und geringe Kompatibilitäten mit nichtpolaren Polymerlösungen haben und weil Polymerlösungen hohe Viskositäten haben, ist es schwierig, den Terminator mit Polymerlösungen schnell zu dispergieren und zu vermischen, und somit ist es schwierig, die Polymerisation effizient und vollständig zu terminieren. Zur Verstärkung des Dispergierens des Terminators in die Polymerlösung, zur Verbesserung der Terminierungswirkung wird vorgeschlagen, höhere aliphatische Alkohole mit 8-18 Kohlenstoffatomen als Terminator zu verwenden; siehe z. B. EP0207558A1 , EP0386808A1 , EP0667357A1 , CN86103350 und EP0127236A1 , oder aliphatische Carbonsäuren mit 8-10 Kohlenstoffatomen als Terminator zu verwenden; siehe z. B. US4663405 und US6713565 . Jedoch ist ein Additiv noch gewünscht, das die Polymerisation sorgfältig terminieren und/oder die Viskosität der Polymerlösung effizient reduzieren kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Additiv anzugeben, das die Polymerisationsreaktion terminiert und/oder die Viskosität der Polymerlösung vermindert. Ein anderes Ziel dieser Erfindung liegt darin, ein Verfahren anzugeben, das die Polymerisation terminiert und/oder die Viskosität der Polymerlösung vermindert.
Gemäß einem Aspekt können das Additiv und Verfahren gemäß dieser Erfindung bei der Lösungspolymerisation oder bei Massenpolymerisationssystemen verwendet werden, die lebende oder wachsende Polymerketten enthalten.
Es wurde überraschenderweise festgestellt, dass dann, wenn das Additiv dieser Erfindung mit einem Polymerisationssystem vermischt wird, das lebende oder wachsende Polymerketten enthält, die Polymerisationsreaktion effizient terminiert und die Viskosität des Polymerisationssystems gleichzeitig vermindert werden kann. Es wurde auch überraschenderweise festgestellt, dass dann, wenn das Additiv dieser Erfindung mit einer Polymerlösung mit hoher Viskosität vermischt wird, die Viskosität der Polymerlösung effektiv vermindert werden kann.
Diese Erfindung gibt ein Additiv zum Terminieren der Polymerisation und/oder Reduzierung der Viskosität der Polymerlösung an, umfassend:

A eine Carbonsäure,
B einen Alkohol,
C ein Salz, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einem Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz, Ammoniumsalz und einer Mischung davon; und
E wahlweise Wasser.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfasst das Additiv weiterhin die Komponente D, die zumindest eines ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Amin, Phenol und einem Ester.
Diese Erfindung gibt weiterhin ein Verfahren zum Terminieren der Polymerisation und/oder Reduzieren der Viskosität der Polymerlösung an, umfassend die Zugabe des Additivs dieser Erfindung zu einer Polymerlösung und das anschließende Mischen der resultierenden Mischung für etwa 0,5 bis etwa 30 min bei einer Mischungstemperatur von etwa –100°C bis etwa 110°C, worin das Additiv in einer Menge von etwa 0,4 Gew.-% bis etwa 7,5 Gew.-%, bevorzugt etwa 0,7 Gew.-% bis etwa 6,0 Gew.-% zugegeben wird, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers in der Polymerlösung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt gibt diese Erfindung ein Additiv zum Terminieren der Polymerisation und/oder Reduzieren der Viskosität der Polymerlösung an, umfassend:

A eine Carbonsäure,
B einen Alkohol,
C ein Salz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz, Ammoniumsalz und einer Mischung davon; und
E wahlweise Wasser.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfasst das Additiv weiterhin die Komponente D, die zumindest eines ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Amin, Phenol und einem Ester.
Komponente A, die Carbonsäure gemäß dieser Erfindung, kann irgendeine Carbonsäure sein, die im Stand der Technik bekannt ist und allgemein zum Terminieren einer lebenden oder wachsenden Polymerkette verwendet wird. Die Komponente A ist bevorzugt zumindest eine, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer gesättigten aliphatischen Säure mit 6-26 Kohlenstoffatomen, einer ungesättigten aliphatischen Säure mit 6-26 Kohlenstoffatomen und einer aromatischen Säure mit 7-26 Kohlenstoffatomen.
Mehr bevorzugt ist die Komponente A, Carbonsäure, zumindest eine, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer gesättigten aliphatischen Säue mit 10-20 Kohlenstoffatomen, einer ungesättigten aliphatischen Säure mit 10-20 Kohlenstoffatomen und einer aromatischen Säure mit 7-20 Kohlenstoffatomen.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Komponente A, die Carbonsäure, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Decansäure, Undecansäure, Dodecensäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Heptadecansäure, Stearinsäure, Hexadecensäure, Ölsäure, Octadecadiensäure, Octadecatriensäure, Eicosatetraensäure, Ricinolsäure, Epoxyölsäure, Sebacinsäure, Dodecandionsäure, Tridecandionsäure, Benzoesäure, Methylbenzoesäure, Ethylbenzoesäure, Propylbenzoesäure, Butylbenzoesäure, Pentylbenzoesäure, Hexylbenzosesäure, Phenylessigsäure, Phenylpropionsäure, 2,4,6-Trimethylphenylessigsäure, Phthalsäure und Phenylendiessigsäure; umfassend alle Isomere davon, falls vorhanden.
Der Gehalt der Komponente A ist im Allgemeinen von etwa 5% bis etwa 50%, bevorzugt von etwa 8% bis etwa 48%, mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 45% auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs.
Die Komponente B dieser Erfindung kann irgendein bekannter Alkohol sein, der allgemein zum Terminieren einer lebenden oder wachsenden Polymerkette verwendet wird. Die Komponente B ist bevorzugt zumindest ein Alkohol, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem aliphatischen Alkohol mit 1-18 Kohlenstoffatomen, aromatischen Alkohol mit 7-18 Kohlenstoffatomen und Polyvinylalkohol mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 1.000 bis etwa 50.000. Alternativ kann die Komponente B ebenfalls ein Polyol sein, beschrieben in der US-Anmeldung 2009/0043055A1, die hierin durch Bezugnahme eingefügt wird.
Mehr bevorzugt ist die Komponente B zumindest ein Alkohol, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, n-Pentanol, i-Pentanol, Pentaerythritol, n-Hexanol, i-Hexanol, Heptanol, Octanol, Decanol, Dodecanol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Cyclohexanol, Benzylalkohol, 2-Phenylethanol, Polyvinylalkohol mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 5.000 bis etwa 40.000, 1,2-Ettandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 2,3-Dimethyl-2,3-butandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,2-Pentandiol, 1,3-Pentandiol, 1,4-Pentandiol, 1,5-Pentandiol, 2,3-Pentandiol, 2,4-Pentandiol, 1,2-Hexandiol, 1,5-Hexandiol, 1,6-Hexandiol, 2,5-Hexandiol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Dipropylenglycol, Diethanolamin, N-n-Butyldiethanolamin, N-t-Butyldiethanolamin, 3-Diisopropylamino-1,2-propandiol, 1,2-Cyclopentandiol, 1,3-Cyclopentandiol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandiol, 3-Methoxy-1,2-propandiol, Catechol, 2-Hydroxymethyl-1,3-propandiol, 1,2,4-Butantriol, 1,1,1-Tris(hydroxymethyl)ethan, 1,2,6-Hexantriol, 1,1, 1-Tris(hydroxymethyl)propan, 1,2,3-Heptantriol, 1,3,5-Cyclohexantriol, Pyrogallol, Triethanolamin, Triisopropanolamin, 1-[N,N-Bis(2-hydroxyethyl)amino]-2-propanol, 2-Deoxyribose, Erythrit, Threitol, 1,3-Dihydroxyaceton-Dimer, Glyceraldehyd-Dimer, Fucose, 2-Deoxygalactose, 2-Deoxyglucose, Glucose, Allose, Arabinose, Lyxose, Ribose, Xylose, Xylulose, Galactose, Mannose, Tagatose, Fructose, Melibiose, Arabit, Hexahydroxycyclohexan, Xylit, Mannit und Sorbit.
Der Gehalt der Komponente B ist im Allgemeinen von etwa 5% bis etwa 45%, bevorzugt von etwa 8% bis etwa 43%, mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 40% auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs.
Das Alkalimetallsalz oder Erdalkalimetallsalz der Komponente C dieser Erfindung ist bevorzugt ein Carboxylat, Sulfonat, Sulfat oder Phosphat; worin das Ammoniumsalz der Komponente C bevorzugt ein primäres, sekundäres, tertiäres oder quaternäres Ammoniumsalz ist, mehr bevorzugt alkylsubstituiertes primäres, alkylsubstituiertes sekundäres, alkylsubstituiertes tertiäres oder alkylsubstituiertes quaternäres Ammoniumsalz.
Mehr bevorzugt ist die Komponente C zumindest eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumstearat, Calciumstearat, Natriumoleat, Calciumoleat, Kaliumstearat, Natriumlaurat, Calciumlaurat, Kaliumlaurat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumtetradecylsulfonat, Natriumhexadecylsulfonat, Bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinat-Natriumsalz, Natriumdibutylnaphthalinsulfonat, Natriumlaurylsulfat, Natriumpolycarboxylat (wie z. B. 2-Hydroxy-1,2,3-propantricarbonsäure-Trinatriumsalz, Butantetracarbonsäure-Tetranatriumsalz, Diethylentriamin-Pentaessigsäure-Pentanatriumsalz), Octadecylammoniumchlorid, Dioctadecylammoniumchlorid, N,N-Dimethyloctadecylammoniumchlorid, Octadecyldimethylbenzylammoniumchlorid, Polycarbonsäure-Natriumsalz mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 1.000 bis etwa 20.000 (wie z. B. Natriumpolyacrylat, Natriumpolymaleat, teilweise verestertes Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Natriumsalz, teilweise verestertes Maleinsäureanhydrid-Methylmethacrylat-Copolymer-Natriumsalz) und Polycarbonsäureammoniumsalz mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 1.000 bis etwa 20.000 (wie z. B. Ammoniumpolyacrylat oder Ammoniumpolymaleat).
Der Gehalt der Komponente C ist im Allgemeinen von etwa 2% bis etwa 40%, bevorzugt von etwa 4% bis etwa 38%, mehr bevorzugt von etwa 5% bis etwa 35% auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs.
Das Amin der Komponente D dieser Erfindung wird bevorzugt ausgewählt aus aromatischen Aminen. Mehr bevorzugt wird das Amin ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Diphenylaminen, p-Phenylenaminen, Dihydrochinolinen und Derivaten von Dihydrochinolin, am meisten bevorzugt ausgewählt aus N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin, N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin, N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin, octyliertem Diphenylamin, 4,4'-(α,α-Dimethylbenzyl)diphenylamin, 2,2,4-Trimethyl-1,2-dihydrochinolin und 6-Ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin.
Das Phenol der Komponente D dieser Erfindung wird bevorzugt ausgewählt aus gehinderten Phenolen. Mehr bevorzugt wird das Phenol ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-Methylen-bis(4-ethyl-6-t-butylphenol), 4,4'-Butylidenbis(3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-Thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol) und 2,4-Bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol.
Der Ester der Komponente D dieser Erfindung wird bevorzugt ausgewählt aus Carboxylatester und Phosphit. Mehr bevorzugt wird der Ester ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, Dilaurylthiodipropionat, Dimyristylthiodipropionat, Distearylthiodipropionat, Trioctylphosphit, Tri(decyl)phosphit, Trilaurylphosphit und Tri(hexadecyl)phosphit.
Der Gehalt der Komponente D (wenn die Komponente D vorhanden ist), ist im Allgemeinen von etwa 2% bis etwa 25%, bevorzugt etwa 4% bis etwa 20%, mehr bevorzugt von etwa 5% bis etwa 19% auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs.
Die Komponente E des Additivs dieser Erfindung ist eine wahlweise Komponente; d. h. das Additiv dieser Erfindung kann Wasser enthalten oder auch nicht. Der Gehalt der Komponente E ist im Allgemeinen von etwa 0% bis etwa 60%, bevorzugt von etwa 0% bis etwa 55%, mehr bevorzugt von etwa 0% bis etwa 52% auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs. Im Allgemeinen gibt es keine besonderen Grenzen für das Wasser, vorausgesetzt, dass die technischen Wirkungen dieser Erfindung nicht beeinträchtigt werden. Beispielsweise können Leitungswasser, entionisiertes Wasser, reines Wasser, gereinigtes Wasser, destilliertes Wasser und dgl. verwendet werden. Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Leitfähigkeit von Wasser üblicherweise weniger als 500 μS/cm, bevorzugt weniger als 100 μS/cm, mehr bevorzugt weniger als 10 μS/cm.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfasst das Additiv dieser Erfindung:

A von etwa 5% bis etwa 50%, bevorzugt von etwa 8% bis etwa 48%, mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 45% Carbonsäure auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs;
B von etwa 5% bis etwa 45%, bevorzugt von etwa 8% bis etwa 43%, mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 40% Alkohol auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs;
C von etwa 2% bis etwa 40%, bevorzugt von etwa 4% bis etwa 38%, mehr bevorzugt von etwa 5% bis etwa 35% Salz auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz, Ammoniumsalz und einer Mischung davon; und
E wahlweise von etwa 0% bis etwa 60%, bevorzugt von etwa 0% bis etwa 55%, mehr bevorzugt von etwa 0% bis etwa 52% Wasser auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs.

Gemäß einem mehr bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfasst das Additiv dieser Erfindung:

A von etwa 5% bis etwa 50%, bevorzugt von etwa 8% bis etwa 48%, mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 45% Carbonsäure auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs;
B von etwa 5% bis etwa 45%, bevorzugt von etwa 8% bis etwa 43%, mehr bevorzugt von etwa 10% bis etwa 40% Alkohol auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs;
C von etwa 2% bis etwa 40%, bevorzugt von etwa 4% bis etwa 38%, mehr bevorzugt von etwa 5% bis etwa 35% Salz auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz, Ammoniumsalz und einer Mischung davon;
D von etwa 2% bis etwa 25%, bevorzugt von etwa 4% bis etwa 20%, mehr bevorzugt von etwa 5% bis etwa 19% von zumindest einem ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Amin, Phenol und einem Ester, auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs; und
E wahlweise von etwa 0% bis etwa 60%, bevorzugt von etwa 0% bis etwa 55%, mehr bevorzugt von etwa 0% bis etwa 52% Wasser auf der Basis des Gesamtgewichtes des gesamten Additivs.

Ein weiterer Aspekt dieser Erfindung betrifft ein Verfahren zum Terminieren der Polymerisation und/oder Verminderung der Viskosität der Polymerlösung, umfassend die Zugabe des Additivs dieser Erfindung zu einer Polymerlösung und homogenes Mischen der resultierenden Mischung.
Das Verfahren dieser Erfindung umfasst die Zugabe des Additivs zu einer Polymerlösung, umfassend lebende oder wachsende Polymerketten wie jene Polymerlösungen, erhalten durch Lösungs- oder Massenpolymerisation, oder Zugabe des Additivs zu einer vorgeformten Polymerlösung und anschließendes homogenes Mischen der resultierenden Mischung. Vom Fachmann wird erkannt, dass das Verfahren dieser Erfindung keine besonderen Grenzen bezüglich der Lösungs- oder Massenpolymerisation hat, und die Lösungs- oder Massenpolymerisation kann irgendeine Lösungs- oder Massenpolymerisation sein. Die vorgeformte Polymerlösung bedeutet eine Polymerlösung, erhalten durch Zugabe eines Polymers zu einem Lösungsmittel und anschließendes Auflösen des Polymers in einem Lösungsmittel, worin das Polymer beispielsweise ein kommerziell erhältliches Polymer sein kann.
Überraschenderweise haben die Erfinder dieser Erfindung festgestellt, dass das Additiv dieser Erfindung nicht nur die Viskosität der Lösung vermindert, sondern ebenfalls die Polymerisationsreaktion in einer Polymerlösung terminiert, die lebende oder wachsende Polymerketten enthält, erhalten durch Lösungs- oder Massenpolymerisation (ausgezeichnete duale Wirkungen) oder die Viskosität einer vorgeformten Polymerlösung dramatisch vermindert.
Das Mischen des Additivs und der Polymerlösung wie oben erwähnt kann über verschiedene Mischarten durchgeführt werden wie z. B. Mischen durch mechanisches Rühren oder durch Verwendung eines statischen oder dynamischen Mischers. Wenn es homogen vermischt ist, kann das Additiv dieser Erfindung die Polymerisation effizient terminieren (wenn lebende oder wachsende Polymerketten in der Polymerlösung existieren), so dass das Molekulargewicht des Polymers unverändert bleibt. Zusätzlich kann das Additiv dieser Erfindung die Viskosität der Polymerlösung reduzieren. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann die Viskosität der Polymerlösung auf weniger als 5.000 mPa·s oder weniger als 1.400 mPa·s vermindert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann die Viskosität der Polymerlösung um etwa 20% bis etwa 90%, bevorzugt etwa 28% bis etwa 85% relativ zur Viskosität der Polymerlösung vor der Zugabe des Additivs dieser Erfindung vermindert werden.
Obwohl es keine besonderen Begrenzungen bezüglich der Konzentration der Polymerlösung gibt, hat sie im Allgemeinen eine Konzentration von etwa 50 bis etwa 350 g/l.
Die Komponenten A, B, C, D (falls vorhanden) und E (falls vorhanden) im erfindungsgemäßen Additiv können unabhängig voneinander direkt verwendet werden wie in einer kommerziell erhältlichen Form, oder können zu einer Lösung im Lösungsmittel vor der Verwendung formuliert werden. Das Lösungsmittel kann ein Lösungsmittel sein, das identisch zu dem ist, das in der Polymerlösung verwendet wird, kann Wasser (d. h. Komponente E dieser Erfindung) oder irgendein Lösungsmittel sein, das die Wirkungen dieser Erfindung im Wesentlichen nicht beeinträchtigt.
Es gibt keine besonderen Grenzen für die Additionsart des Additivs beim Verfahren dieser Erfindung. Die Komponenten A, B, C, D (falls vorhanden) und E (falls vorhanden) im Additiv können in gewünschten Mengen zu einer Polymerlösung beispielsweise durch folgende Additionsarten gegeben werden:
getrennte Addition einer jeden Komponente zu der Polymerlösung;
getrenntes Zugeben von einer oder mehreren Mischungen, erhalten durch Mischen von irgendwelchen 2, 3 oder 4 Komponenten, und den verbleibenden Komponenten zu der Polymerlösung; oder
Mischen aller Komponenten miteinander und anschließende Zugabe der resultierenden Mischung zu der Polymerlösung.
Im Allgemeinen gibt es keine besonderen Grenzen bezüglich der Additionssequenz der Komponenten oder Mischungen davon.
Nach Zugabe des Additivs zu einer Polymerlösung wird das Mischen durchgeführt. Es gibt keine besonderen Grenzen bezüglich der Mischungstemperatur und der Mischungszeit. Beispielsweise kann die Mischungstemperatur von etwa –100°C bis etwa 110°C sein. Beispielsweise kann die Mischungsperiode von etwa 0,5 min bis etwa 30 min, bevorzugt von etwa 2 min bis etwa 20 min sein.
Der Fachmann kann die Verwendungsmenge des Additivs dieser Erfindung angemessen bestimmten. Ohne durch irgendeine Theorie gebunden zu sein wird angenommen, dass die Verwendungsmenge des Additivs dieser Erfindung sich auf den Gehalt und das Molekulargewicht des Polymers in der Polymerlösung bezieht. Im Allgemeinen gilt, dass je höher der Gehalt oder das Molekulargewicht des Polymers ist, umso höher der Verwendungsgehalt des Additivs ist. Die Menge des verwendeten Additivs liegt im Allgemeinen von etwa 0,4% bis etwa 7,5%, bevorzugt von etwa 0,7% bis etwa 6,0% und mehr bevorzugt von etwa 1,3% bis etwa 5,0% auf der Basis des Gewichtes des Polymers.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann die Komponente E (insgesamt oder teilweise) mit der Komponente B und/oder C vermischt und dann zur Polymerlösung gegeben werden oder die Komponente E kann zu der Lösung gegeben werden, nachdem alle anderen Komponenten zu der Polymerlösung gegeben sind.
Im Allgemeinen gibt es keine Begrenzungen bezüglich der Arten des Polymers in den Polymerlösungen dieser Erfindung. Beispielsweise kann das Polymer irgendein Polymer sein, das durch Lösungs- oder Massenpolymerisation erhalten werden kann. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Polymer in den Polymerlösungssystemen, worin das Additiv dieser Erfindung anwendbar ist, ausgewählt aus Polybutadien, Polyisopren, Polystyrol, Butadien-Isopren-Copolymer, Styrol-Butadien-Copolymer, Styrol-Isopren-Copolymer, Butadien-Isopren-Styrol-Copolymer, Ethylen-Propylen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Ethyliden-2-Norbornen-Copolymer, Ethylen-Propylen-Dicyclopentadien-Copolymer, Polyisobuten, Isobuten-Isopren-Copolymer, Isobuten-p-Methylstyrol-Copolymer, usw.
Im Allgemeinen gibt es keine Begrenzungen für das Lösungsmittel, das in der Polymerlösung dieser Erfindung verwendet wird. Der Fachmann kann ein angemessenes Lösungsmittel auswählen entsprechend beispielsweise dem Typ des Polymers. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung kann das Lösungsmittel das Lösungsmittel sein, das bei der Lösungs- oder Massenpolymerisation verwendet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung wird das Lösungsmittel, das für die Polymerlösung verwendet wird, ausgewählt aus Alkan, Alken, Cycloalkan, aromatischem Kohlenwasserstoff, Halokohlenwasserstoff oder irgendeiner Mischung davon.
Es wird angenommen, dass das Additiv dieser Erfindung, wenn es mit einer Polymerreaktionsmischung, umfassend lebende oder wachsende Polymerketten, vermischt wird, lebende oder wachsende Polymerkettenenden effizient terminieren kann und die initiierenden oder katalytisch aktiven Zentren zerstören kann, um so die Polymerisationsreaktion effektiv zu terminieren. Das Additiv dieser Erfindung kann die Viskosität einer Polymerlösung wesentlich reduzieren. Beispielsweise kann die Viskosität der Polymerlösung um etwa 20% bis etwa 90% in Bezug auf die Viskosität der Polymerlösung vor der Addition des Additivs reduziert werden. Das Additiv dieser Erfindung erzielt duale Wirkungen zur Terminierung der Polymerisationsreaktion vollständig (Terminierung von lebenden oder wachsenden Polymerketten und Zerstörung der initiierenden oder katalytisch aktiven Zentren) und zur wesentlichen Reduzierung der Viskosität einer Polymerlösung. Somit kann das Additiv dieser Erfindung den Transportwiderstand und die Energiekosten der Polymerlösung reduzieren und ist vorteilhaft für die Erhöhung der Konzentration der Polymerlösung, der Produktivität und des Ausstoßes.
Das Additiv dieser Erfindung ist aufgrund der Reduktion der Viskosität der Polymerlösung in der Lage, den Transportwiderstand und die Energiekosten der hochviskosen Polymerlösung zu reduzieren und ist somit vorteilhaft für die Erhöhung der Konzentration der Polymerlösung, der Produktivität und der Leistung und für die Aufrechterhaltung der stabilen Produktqualität. Weiterhin wird angenommen, dass das meiste des Additivs im Polymer aufrechterhalten bleibt und das dies weiterhin das Polymer stabilisieren und die Verarbeitbarkeit verbessern kann.
Beispiele
Die folgenden nichtbeschränkenden Beispiele werden angegeben, um diese Erfindung weiter zu erläutern.
Testvorgänge:

1. Viskosität der Polymerlösung: bestimmt durch Verwendung von Digital Rotational Viscometer NDJ-5S von Shanghai Hengping Scientific Instrument Co., Ltd. entsprechend GB/T2794-1995.
2. Molekulargewicht im Gewichtsmittel des Polymers: bestimmt durch Verwendung von Mode 1515 Gel Permeation Chromatography von Waters Corp. unter folgenden Bedingungen: Lösungsmittel: Tetrahydrofuran; Polymer ist zu einer 1,5 g/l-Lösung formuliert; 4 Säulen HT3, HT4, HT5 und HT6 sind vorhanden; Elutionslösungsmittel: Tetrahydrofuran; Temperatur: 30°C; Kalibrierung erfolgt unter Verwendung von Polystyrolstandard.

Bei den Beispielen verwendete Materialien:
Butadien, Styrol und Isopren von Tianjin Lilang Chemical Scientific and Tech Co., Ltd.;
Sebacinsäure, Octadecen-9-säure (A) und Stearinsäure von Jinan Hongxin Chemical Co., Ltd;
Ethanol, Ethylenglycol, Isopropanol, Butanol, Cyclohexanol, Glycerin und Polyvinylalkohol mit unterschiedlichen Molekulargewichten von Beijing Yili Fine Chemicals Co., Ltd.; Calciumstearat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, N,N-Dimethyloctadecylammoniumchlorid, Natriumpolyacrylat, Natriumpolymaleat, Ammoniumpolyacrylat, teilweise verestertes Styrol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Natriumsalz und teilweise verestertes Maleinsäureanhydrid-Methylmethacrylat-Copolymer-Natriumsalz mit unterschiedlichen Molekulargewichten von Beijing Tongguang Fine Chemicals Company;
Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, 2,4-Bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol, 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, Tri(hexadecyl)phosphit und N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin von JiYi Chemical (Beijing) Co., Ltd.
Beispiel 1
In ein Polymerisationssystem, umfassend lebende oder wachsende Polybudadienketten und Hexan, erzeugt über die Lösungspolymerisation von Butadien in Hexan bei 35°C wurde eine gemischte Lösung aus Octadecen-9-säure (A), Butanol (B), Natriumpolyacrylat mit einem Mw von 8.000 (C), Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (D), 2,4-Bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol (D) und Wasser (E) zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C, D und E 0,25 Gew.-%, 0,28 Gew.-%, 0,25 Gew.-%, 0,2 Gew.-% und 1,0 Gew.-% auf der Basis des Polybutadienpolymers waren, und worin das Verhältnis von Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate (D) zu 2,4-Bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol (D) 3:1 bezogen auf das Gewicht war. Die Mischung wurde 0,5 min gemischt und die Viskosität der Polymerlösung von 22.000 mPa·s auf 3.300 mPa·s vermindert (Verminderung um 85%). Das Molekulargewicht des Polymers verblieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 168 h stehen gelassen wurde. Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach 0,5-minütigem Vermischen und nach Stehenlassen für 168 h war jeweils bei 1,5 × 10⁶.
Beispiel 2
In ein Polymerisationssystem, umfassend lebende oder wachsende Polyisoprenketten und Isopren, erzeugt über die Massenpolymerisation von Isopren, wurde bei einer Temperatur von 15°C eine gemischte Lösung aus Octadecen-9-säure (A), Ethanol (B), eine gemischte Lösung aus Calciumstearat (C) und Wasser (E) und 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol (D) aufeinanderfolgend zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C, D und E 0,8 Gew.-%, 0,8 Gew.-%, 0,8 Gew.-%, 0,3 Gew.-% und 2,0 Gew.-% auf der Basis des Polyisoprenpolymers waren. Nachdem alle Komponenten zugegeben waren, wurde die Mischung 10 min gemischt und die Viskosität der Polymerlösung von 12.600 mPa·s auf 4.300 mPa·s vermindert (Verminderung um 66%). Das Molekulargewicht des Polymers verblieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 48 h stehen gelassen wurde. Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach 10-minütigem Vermischen und nach Stehenlassen für 48 h war jeweils bei 9,8 × 10⁵.
Beispiel 3
In ein Polymerisationssystem, umfassend lebende oder wachsende Polybutadienketten und eine Hexan-Cyclohexan-Lösungsmittelmischung, erzeugt durch Lösungspolymerisation von Butadien in einer Hexan-Cyclohexan-Lösungsmittelmischung, wurden bei einer Temperatur von 25°C Octadecen-9-säure (A), Ethylenglycol (B), Polyvinylalkohol mit einem Mw von 35.000 (B), eine gemischte Lösung aus teilweise verestertem Styol-Maleinsäureanhydrid-Copolymer-Natriumsalz mit einem Mw von 5.000 (C) und Wasser (E) und Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (D) und Tri(hexadecyl)phosphit (D) aufeinanderfolgend zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C, D und E 0,95 Gew.-%, 1 Gew.-%, 0,25 Gew.-%, 0,5 Gew.-% und 1,0 Gew.-%, bezogen auf das Polybutadienpolymer, und das Gewichtsverhältnis zwischen Ethylenglycol und Polyvinylalkohol 20:1, das Gewichtsverhältnis zwischen Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (D) und Tri(hexadecyl)phosphit (D) 40:1 waren. Die Mischung wurde 20 min vermischt und die Viskosität der Lösung von 6.300 mPa·s auf 1.400 mPa·s vermindert (Verminderung um 77%). Das Molekulargewicht des Polymers blieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 24 h stehengelassen wurde. Die Molekulargewichte im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 20 min und nach Stehenlassen für 24 h, war jeweils 3,8 × 10⁵.
Beispiel 4
Bei einer Temperatur von 25°C wurden 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol (D), eine Mischung aus Sebacinsäure (A) und Isopropanol (B), Natriumpolymaleat mit einem Mw von 3.000 (C) und teilweise verestertes Maleinsäureanhydrid-Methylmethacrylat-Copolymer-Natriumsalz (C) mit einem Mw von 2.000 aufeinanderfolgend zu einer Butadien-Styrol-Copolymer/Cyclohexan-Lösung gegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C und D 1,0 Gew.-%, 0,88 Gew.-%, 0,18 Gew.-% und 0,22 Gew.-% waren, auf der Basis des Butadien-Styrol-Copolymers. Die Butadien-Styrol-Copolymer/Cyclohexan-Lösung wurde erhalten durch Auflösen des Butadien-Styrol-Copolymers in Cyclohexan mit einer Konzentration von 80 g/l. Sie wurde 5 min gemischt und die Viskosität der Lösung verminderte sich von 2.900 mPa·s auf 1.700 mPa·s (Verminderung um 41%). Die Molekulargewichte im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Vermischen für 5 min bzw. nach Stehenlassen für 48 h, waren jeweils 2,5 × 10⁵.
Beispiel 5
Zu einem Polymerisationssystem, umfassend lebende oder wachsende Isobuten-Isopren-Copolymerketten und Hexan-Chlorethan-Lösungsmittelmischung, erzeugt durch Lösungspolymerisation von Isobuten-Isopren in einem gemischten Lösungsmittel aus Hexan-Chlorethan, wurden bei einer Temperatur von –80°C 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol (D), eine Mischung aus Epoxyoleinsäure (A) und Ethylenglycol (B) und Natriumdodecylbenzolsulfonat (C) aufeinanderfolgend zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C und D 0,5 Gew.-%, 0,5 Gew.-%, 0,4 Gew.-% und 0,3 Gew.-% auf der Basis des Isobuten-Isopren-Copolymers waren. Die Mischung wurde 10 min vermischt und die Viskosität der Lösung von 3.100 mPa·s auf 2.100 mPa·s vermindert (Verminderung um 32%). Das Molekulargewicht des Polymers verblieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 24 h stehengelassen wurde. Die Molekulargewichte im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 10 min bzw. nach Stehenlassen für 24 h, waren jeweils 4,5 × 10⁵.
Beispiel 6
Zu einem Polymerisationssystem, umfassend lebendes oder wachsendes Polybutadien und Hexan-Cyclohexan-Lösungsmittelmischung, erzeugt durch Lösungspolymerisation von Butadien in einem gemischten Lösungsmittel aus Hexan-Cyclohexan, wurden bei einer Temperatur von 40°C Ammoniumpolyacrylat mit einem Mw von 15.000 (C), Eicosatetraonsäure (A) Isopropanol (B) und Cyclohexanol (B) und Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (D) und N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin (D) aufeinanderfolgend zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C und D 0,5 Gew.-%, 0,6 Gew.-%, 0,6 Gew.-% und 0,2 Gew.-% auf der Basis des Polybutadien-Copolymers und das Gewichtsverhältnis zwischen Isopropanol und Cyclohexanol 1:20, das Gewichtsverhältnis zwischen Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (D) und N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin (D) 1:25 waren. Die Mischung wurde 3 min vermischt und die Viskosität der Lösung von 3.200 mPa·s auf 2.200 mPa·s vermindert (Verminderung um 31%). Das Molekulargewicht des Polymers blieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 120 h stehengelassen wurde. Die Molekulargewichte im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 3 min bzw. nach Stehenlassen für 120 h, waren jeweils 3,1 × 10⁵.
Beispiel 7
Zu einem Polymerisationssystem, umfassend lebendes oder wachsendes Polybutadien und Hexan-Cyclohexan-Lösungsmittelmischung, erzeugt durch Lösungspolymerisation von Butadien in einem gemischten Lösungsmittel aus Hexan-Cyclohexan, wurden bei einer Temperatur von 60°C eine gemischte Lösung aus Stearinsäure (A) und Glycerin (B), eine gemischte Lösung aus N,N-Dimethyloctadecylammoniumchlorid (C) und Wasser (E), und Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat (D) und 2,4-Bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol (D) aufeinanderfolgend zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C, D und E 0,8 Gew.-%, 0,8 Gew.-%, 0,5 Gew.-%, 0,5 Gew.-% und 2,0 Gew.-% auf der Basis des Polybutadien-Copolymers und das Gewichtsverhältnis zwischen Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat und 2,4-Bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol 1:1. Die Mischung wurde 5 min vermischt und die Viskosität der Lösung von 3.200 mPa·s auf 2.100 mPa·s vermindert (Verminderung um 34%). Das Molekulargewicht des Polymers verblieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 120 h stehengelassen wurde. Die Molekulargewichte im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 5 min bzw. nach Stehenlassen für 120 h, waren jeweils 3,1 × 10⁵.
Beispiel 8
In ein Polymerisationssystem, umfassend lebendes oder wachsendes Polybutadien und Hexan, erzeugt aus der Lösungspolymerisation von Butadien in Hexan, wurden bei einer Temperatur von 80°C, Octadecen-9-säure (A), Butanol (B) und Natriumpolymaleat mit einem Mw von 5.000 (C) aufeinanderfolgend zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B und C 0,5%, 0,3% und 0,25% auf der Basis des Polybutadienpolymers waren. Die Mischung wurde 5 min gemischt und die Viskosität der Polymerlösung von 9.300 mPa·s auf 6.400 mPa·s vermindert. Das Molekulargewicht des Polymers verblieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 48 h stehengelassen wurde. Die Molekulargewichte im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 5 min bzw. nach Stehenlassen für 48 h waren jeweils 4,2 × 10⁵.
Beispiel 9
In ein Polymerisationssystem, umfassend lebendes oder wachsendes Polybutadien und Hexan, erzeugt aus der Lösungspolymerisation von Butadien in Hexan, wurden bei einer Temperatur von 50°C, Octadecen-9-säure (A), Butanol (B), Ammoniumpolyacrylat mit einem Mw von 15.000 (C) und Wasser (E) aufeinanderfolgend zugegeben, worin die Mengen der Komponenten A, B, C und E 1,0 Gew.-%, 0,25 Gew.-%, 0,25 Gew.-% und 2 Gew.-% auf der Basis des Polybutadienpolymers waren. Die Mischung wurde 5 min gemischt und die Viskosität der Polymerlösung von 9.600 mPa·s auf 6.700 mPa·s vermindert.
Das Molekulargewicht des Polymers blieb unverändert, nachdem die Polymerlösung 48 h stehengelassen wurde. Die Molekulargewichte im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 10 min bzw. nach Stehenlassen für 48 h waren jeweils 4,0 × 10⁵.
Vergleichsbeispiel 1
In ein Polymerisationssystem, umfassend lebendes oder wachsendes Polybutadien und Hexan, erzeugt aus der Lösungspolymerisation von Butadien in Hexan, wurden bei einer Temperatur von 60°C Octadecen-9-säure in einer Menge von 0,8 Gew.-% auf der Basis des Polybutadienpolymers zugegeben. Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 5 min und nach Stehenlassen für 24 h wurden mit 1,1 × 10⁶ bzw. 1,4 × 10⁶ bestimmt. Es war klar, dass die Polymerisation nicht effektiv terminiert war, was zu einer Erhöhung des Molekulargewichtes während des Stehenlassens und folglich zu einer erhöhten Viskosität (von 13.000 mPa·s auf 37.000 mPa·s) führt.
Vergleichsbeispiel 2
In ein Polymerisationssystem, umfassend lebendes oder wachsendes Polybutadien und Hexan, erzeugt aus der Lösungspolymerisation von Butadien in Hexan, wurden bei einer Temperatur von 50°C Ethanol in einer Menge von 0,5 Gew.-% und Wasser in einer Menge von 0,8 Gew.-%, jeweils auf der Basis des Polybutadienpolymers, zugegeben. Das Molekulargewicht im Gewichtsmittel (Mw) des Polymers nach Mischen für 5 min und nach Stehenlassen für 48 h war 3,5 × 10⁵ bzw. 5,8 × 10⁵. Es war klar, dass die Polymerisation nicht effektiv terminiert war, was zu einer Erhöhung des Molekulargewichtes während des Stehenlassens und folglich zu einer erhöhten Viskosität (von 4.000 mPa·s auf 10.000 mPa·s) führte.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

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CN 02805285 [0005]
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US 6713565 [0005]

Claims

Additiv zur Beendigung der Polymerisation und/oder Reduzierung der Viskosität einer Polymerlösung, umfassend: A eine Carbonsäure, B einen Alkohol, C ein Salz, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Alkalimetallsalz, Erdalkalimetallsalz, Ammoniumsalz und einer Mischung davon, und E wahlweise Wasser.
Additiv nach Anspruch 1, weiterhin umfassend D zumindest eine Verbindung, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Amin, Phenol und Ester.
Additiv nach Anspruch 2, worin die Gehalt der Komponenten A, B, C, D und E im Additiv etwa 5% bis etwa 50%, etwa 5% bis etwa 45%, etwa 2% bis etwa 40%, etwa 2% bis etwa 25% beziehungsweise 0% bis etwa 60% auf der Basis des Gesamtgewichtes des Additivs sind; und worin bevorzugt die Gehalte der Komponenten A, B, C, D und E im Additiv etwa 8% bis etwa 48%, etwa 8% bis etwa 43%, etwa 4% bis etwa 38%, etwa 4% bis etwa 20% beziehungsweise 0% bis etwa 55% auf der Basis des Gesamtgewichtes des Additivs sind.
Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Komponente A, Carbonsäure, zumindest eine ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer gesättigten aliphatischen Säure mit 6-26 Kohlenstoffatomen, einer ungesättigten aliphatischen Säure mit 6-26 Kohlenstoffatomen und einer aromatischen Säure mit 7-26 Kohlenstoffatomen.
Additiv nach Anspruch 4, worin die Komponente A zumindest eine ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer gesättigten aliphatischen Säure mit 10-20 Kohlenstoffatomen, einer ungesättigten aliphatischen Säure mit 10-20 Kohlenstoffatomen und einer aromatischen Säure mit 7-20 Kohlenstoffatomen, bevorzugt die Komponente A zumindest eine ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend Decansäure, Undecansäure, Dodecansäure, Tridecansäure, Myristinsäure, Pentadecansäure, Palmitinsäure, Heptadecansäure, Stearinsäure, Hexadecensäure, Octadecensäure, Octadecadiensäure, Octadecatriensäure, Eicosatetraensäure, Ricinolsäure, Epoxyoleinsäure, Sebacinsäure, Dodecandisäure, Tridecandisäure, Benzoesäure, Methylbenzoecsäure, Ethylbenzoesäure, Propylbenzoesäure, Butylbenzoesäure, Pentylbenzoesäure, Hexylbenzoesäure, Phenylessigsäure, Phenylpropionsäure, 2,4,6-Trimethylphenylessigsäure, Phthalsäure und Phenylendiessigsäure.
Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin die Komponente B zumindest einer ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem aliphatischen Alkohol mit 1-18 Kohlenstoffatomen, einem aromatischen Alkohol mit 7-18 Kohlenstoffatomen und einem Polyvinylalkohol mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 1.000 bis etwa 50.000.
Additiv nach Anspruch 6, worin die Komponente B zumindest eine ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methanol, Ethanol, n-Propanol, i-Propanol, n-Butanol, i-Butanol, t-Butanol, n-Pentanol, i-Pentanol, Pentaerythrit, n-Hexanol, i-Hexanol, Heptanol, Octanol, Decanol, Dodecanol, Cetylalkohol, Stearylalkohol, Ethylenglycol, Propylenglycol, Glycerin, Cyclohexanol, Benzylalkohol, 2-Phenylethanol, ein Polyvinylalkohol mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 5.000 bis etwa 40.000, 1,2-Ettandiol, 1,2-Propandiol, 1,3-Propandiol, 2,3-Dimethyl-2,3-butandiol, 2,2-Dimethyl-1,3-propandiol, 1,2-Butandiol, 1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol, 2,3-Butandiol, 1,2-Pentandiol, 1,3-Pentandiol, 1,4-Pentandiol, 1,5-Pentandiol, 2,3-Pentandiol, 2,4-Pentandiol, 1,2-Hexandiol, 1,5-Hexandiol, 1,6-Hexandiol, 2,5-Hexandiol, Diethylenglycol, Triethylenglycol, Dipropylenglycol, Diethanolamin, N-n-Butyldiethanolamin, N-t-Butyldiethanolamin, 3-Diisopropylamino-1,2-propandiol, 1,2-Cyclopentandiol, 1,3-Cyclopentandiol, 1,2-Cyclohexandiol, 1,3-Cyclohexandiol, 1,4-Cyclohexandiol, 3-Methoxy-1,2-propandiol, Catechol, 2-Hydroxymethyl-1,3-propandiol, 1,2,4-Butantriol, 1,1,1-Tris(hydroxymethyl)ethan, 1,2,6-Hexantriol, 1,1,1-Tris(hydroxymethyl)propan, 1,2,3-Heptantriol, 1,3,5-Cyclohexantriol, Pyrogallol, Triethanolamin, Triisopropanolamin, 1-[N,N-Bis(2-hydroxyethyl)amino]-2-propanol, 2-Deoxyribose, Erythrit, Threitol, 1,3-Dihydroxyaceton-Dimer, Glyceraldehyd-Dimer, Fucose, 2-Deoxygalactose, 2-Deoxyglucose, Glucose, Allose, Arabinose, Lyxose, Ribose, Xylose, Xylulose, Galactose, Mannose, Tagatose, Fructose, Melibiose, Arabit, Hexahydroxycyclohexan, Yylit, Mannit und Sorbit.
Additiv nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin das Alkalimetallsalz und das Erdalkalimetallsalz der Komponente C, des Salzes, ein Carboxylat, Sulfonat, Sulfat oder Phosphat sind und worin das Ammoniumsalz ein primäres Ammoniumsalz, sekundäres Ammoniumsalz, tertiäres Ammoniumsalz oder quaternäres Ammoniumsalz ist, bevorzugt ein alkylsubstituiertes primäres Ammoniumsalz, alkylsubstituiertes sekundäres Ammoniumsalz, alkylsubstituiertes tertiäres Ammoniumsalz oder alkylsubstituiertes quaternäres Ammoniumsalz.
Additiv nach Anspruch 8, worin die Komponente C zumindest eines ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Natriumstearat, Calciumstearat, Natriumoleat, Calciumoleat, Kaliumstearat, Natriumlaurat, Calciumlaurat, Kaliumlaurat, Natriumdodecylbenzolsulfonat, Natriumtetradecylsulfonat, Natriumhexadecylsulfonat, Bis(2-ethylhexyl)sulfosuccinatnatriumsalz, Natriumdibutylnaphthalinsulfonat, Natriumlaurylsulfat, Natriumpolycarboxylat, Octadecylammoniumchlorid, Dioctadecylammoniumchlorid, Octadecyldimethylammoniumchlorid, Octadecyldimethylbenzylammoniumchlorid, Polycarbonsäure-Natriumsalz mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 1.000 bis etwa 20.000 und Polycarbonsäure-Ammoniumsalz mit einem Molekulargewicht im Gewichtsmittel von etwa 1.000 bis etwa 20.000.
Additiv nach Anspruch 2 oder 3, worin das Amin der Komponente D ausgewählt ist aus aromatischem Amin, das Phenol der Komponente D ausgewählt ist aus gehindertem Phenol und der Ester der Komponente D ausgewählt ist aus Carboxylatester und Phosphit.
Additiv nach Anspruch 10, worin das aromatische Amin zumindest eines ist, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Diphenylaminen, p-Phenylendiaminen, Dihydrochinolinen und Derivaten von Dihydrochinolinen, bevorzugt zumindest eines ist, ausgewählt aus N-Isopropyl-N'-phenyl-p-phenylendiamin, N-(1,3-Dimethylbutyl)-N'-phenyl-p-phenylendiamin, N,N'-Diphenyl-p-phenylendiamin, octyliertem Diphenylamin, 4,4'-(α,α-Dimethylbenzyl)diphenylamin, 2,2, 4-Trirethyl-1,2-dihydrochinolin und 6-Ethoxy-2,2,4-trimethyl-1,2-dihydrochinolin; das gehinderte Phenol zumindest eines ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus 2,6-Di-tert-butyl-4-methylphenol, 2,2'-Methylen-bis(4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-Methylen-bis(4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-Butylidenbis(3-methyl-6-tert-butyiphenol), 4,4'-Thio-bis(3-methyl-6-t-butylphenol) und 2,4-Bis(n-octylthiomethyl)-6-methylphenol; und der Ester zumindest einer ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Stearyl-β-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, Dilaurylthiodipropionat, Dimyristylthiodipropionat, Distearylthiodipropionat, Trioctylphosphit, Tri(decyl)phosphit, Trilaurylphosphit und Tri(hexadecyl)phosphit.
Verfahren zum Terminieren der Polymerisation und/oder Reduzieren der Viskosität einer Polymerlösung, umfassend die Zugabe des Additivs nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zu einer Polymerlösung und anschließendes Mischen der resultierenden Mischung für etwa 0,5 min bis etwa 30 min bei einer Mischungstemperatur von etwa –100°C bis etwa 110°C, worin das Additiv in einer Menge von etwa 0,4 Gew.-% bis etwa 7,5 Gew.-%, bevorzugt etwa 0,7 Gew.-% bis etwa 6,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymers in der Polymerlösung, zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 12, worin die Polymerlösung lebende Polymerketten enthält.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, worin die Polymerlösung erhalten wird durch eine Lösungs- oder Massenpolymerisation oder durch Auflösen eines Polymers in einem Lösungsmittel.
Verwendung des Additivs nach einem der Ansprüche 1 bis 11 zum Terminieren der Polymerisation und/oder Reduzieren der Viskosität einer Polymerlösung.