TW552284B - A process for removing volatile components from polymer solutions - Google Patents

Description

552284 五 、發明説明（1 ) ~—---—__ 法本種由聚合物溶液中移除揮發性成份之方 成份分解下形成具有低殘餘含量揮發性 ㈤由聚合物溶液t移除揮發性成份是許多聚合物生產 取後處理步驟之-。被移除之揮發性成份可為溶劑 未聚合之單體。視聚合物溶液之黏度大小而定，由聚合物 溶液中移除揮發性成份之各種方法為屬已知，於各方法中 ，聚合物係被加熱至高於揮發性成份之蒸發溫度。習知的 設備實例包括薄膜蒸發器、擠塵機及那些包括間接熱交換 之設備。在聚合物溶液之加熱期間，聚合物不被降解是报 重要的。 & US-A4，153,5G1描述-種由聚合物溶體切除揮發性成 份之方法及設備，其係藉由在一熱交換器中加熱聚合物溶 體而成，該熱交換器含有直立式導槽，可直接釋放壓力進 入分離器底部，於該處發生揮發性成份之蒸發。導槽具有 〇·5 ·4毫米的厚度。在聚合物溶液與熱媒之間的溫差低於 50°C，且由於蒸發的成份使聚合物溶液的冷卻低於3〇〇c。 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 該案聲稱可達成聚合物中< 〇·!重量％之揮發性成份的 餘含量。 ΕΡ·Α 150 225描述一種包含兩個串聯之熱交換器束的裝 置。此熱交換器束包含長方形之導槽。此裝置主要被用作 反應期間之兩階段加熱或冷卻，但其為相當昂貴的裝置。 ΕΡ-Β 226 204揭示一種由包含至少25重量％聚合物之聚 合物溶液令移除揮發性成份之方法及熱交換器。此聚合物 -3- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公楚） 552284 A7 B7 五 、發明説明（ 經濟部中央標準局員工消費合作社印 溶液係於由複數導槽所組成之間接熱交換區間中被加熱。 這些導槽具有G.158_1.97毫米之實質上均—的表面對體 積比、1·27-12.7毫米之厚度、2.54-10.16公分之寬度及127 -30.48公分之長度。聚合物溶液在導槽中，於2至2⑻巴 之壓力下，被加熱至溫度高於揮發性成份之蒸發溫度以上 ，但低於聚合物之沸騰溫度。聚合物溶液在導槽中的停留 時間為5-120秒。於加熱後，將溶液輸送至一容器内，其 f由溶液中脫除至少25%之揮發性成份。由於此方法使 水σ物曝露於高渴下儘量短的時間，所以可降低熱分解。 然而，此方法有無法完全去除溶劑的缺點；而且，在熱交 換器束的外表面會形成聚合物的沉積物，該沉積物會碳化 且經過一段時間後會逐漸剝裂，使產物受到污染。 ΕΡ_Β 352 727揭示一種由聚合物溶液中移除揮發性成份 之方法，其中聚合物溶液在並聯之複數導槽中，被加熱至 揮發性成份之蒸發溫度以上的溫度。熱交換表面對產物容 積流量的比例為〉80小時/公尺。導槽#之流速边5毫米 /秒，且導槽中之聚合物溶液的停留時間為120-200秒。 此方法亦有無法完全去除溶劑的缺點；而且，在熱交換器 束的外表面會形成聚合物的沉積物，該沉積物會碳化且經 過一段時間後會逐漸剝裂，使產物受到污染。 本如月之目的在於提供一種由聚合物溶液中移除揮發性 成份之方法，其在無聚合物之熱分解下形成具有低殘餘含 量揮發性成份之產物。 此目的已可根據本發明，藉由具聚合物含量>6〇重量％ (請先閲讀背面之注意事項►本頁) b衣------1T----- 齟. -I HJ · • I- --- 1 I · .I - m ! 1 I - - 本纸張尺度適用中國ii_^7CNS)

• II ! I 552284 I'S' ------------ ^B7 五、發明説明（3 ) ^ --- 之聚合物溶液中移除揮S性成份之兩階段方法予以達成， 其中在第-階段中，聚合物溶液於—包含導槽之間接熱交 換器中，於1.5至50巴之壓力下被加熱至15〇至4〇〇χ， 且隨後在導槽中被減壓至3至2〇〇毫巴的麼力，藉此使導 槽中的流動至少部分地變為兩相，且揮發性成份至少部份 由聚合物中分離’而仍含有殘餘揮發性成份之聚合物在第 二階段中，於0.1至10毫巴的壓力及200至450乂的溫度

下被去除殘餘的揮發性成份。 X 在根據本發明方法之第一階段中，聚合物在15至50絕 對巴，較佳為2至5絕對巴的壓力下被驅入熱交換器的導 槽中，流過導槽且在此過程期間被加熱至15〇至4〇〇cC，較 佳為200至350T的溫度。在導槽出口，有一低於揮發性 成份飽和壓力的經常壓力，此壓力為3〇至2〇〇絕對毫巴， 較佳為30至1 〇〇絕對毫巴。 聚合物溶液在較佳為0·0001至01毫米/秒，最佳為〇〇〇1 至0.005毫米/秒之流速下，停留時間較佳為2至12〇秒， 最佳為80至秒。導槽之熱交換表面對聚合物溶液之’ 體積流量的比例較佳為5至75小時，公尺，最佳為15至 5〇小時，公尺。 較佳為使料槽具有抛物線輪廓之蜂巢狀蒸發器作為間 接熱交換器。導槽中之產物流藉此被減壓，其結果是當流 過導槽時，產物流在導槽之至少一部分中變為兩相，且揮 發性成份之分離可藉由氣流予以實現。在第一階段中，揮 發性成份較佳被移除低至<〇·5重量％之殘餘含量，然後 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)六4規格

552284 A7 ______________B7 五、發明説明（“） — 將產物送入第二階段。 在第二階段令，聚合物在〇·!至10絕對毫巴，較佳〇 5 至3絕對毫巴之壓力及在2〇0至45〇〇c，較佳25〇至 之溫度下被移除殘餘之揮發性成份。此殘餘物之脫除係受 到分佈於裝置中之聚合物的辅助，使能形成大的質量轉移 表面，而有助於揮發性成份擴散出聚合物。第二階段較佳 在一多股式蒸發器中實施。在多股式蒸發器令，聚合物被 迫使通過具複數孔之多孔板，或經過包含必要孔口之多管 分布器。彼等緩慢流至裝置的底部，且在此程序之過程中 釋出仍存在之揮發性成份。 現亦以發現到，若揮發性成份由聚合物溶液中之去除係 在一種與產物接觸之表面為由低鐵含量之材料所製得之裝 置t實施者，則可獲得具特別光亮顏色的產物。藉此方法， 亦可改良在由聚合物溶液中移除揮發性成份之習知方法中 所獲得之產物的品質。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 因此，本發明之另一方面係有關一種在高於揮發性成份 之沸點及低於聚合物之沸點或分解溫度之溫度下，由聚合 物溶液中移除揮發性成份之方法，其特徵在於實施本方法 之裝置，其與聚合物溶液、與聚合物或與揮發性成份接觸 的所有表面係由包含低於10重量％鐵的材料所組成。在 此方面，當然可以用该種低鐵材料製造所有會與產物接觸 的零件。然而，此裝置較佳包含單一的低鐵表面，例如低 鐵材料塗層，而在其下方則由傳統之鐵或鋼所製造。 本發明之低鐵材料的實例包括合金59 (2.4605)、英高 --—____ _ό_ 本紙張尺度適用ίϊϊ家鮮（CNS ) Λ4規格（21GX;公楚)--— --- 552284 ΛΊ B7 五、發明説明（ 錄686 (2.4606)、合金B_2、合金B 3、合金B 4、錄其入 金C-22、鎳基合金C_276、錄基合金c_4或组。合金^ 為較佳被使用者。 根據本發明之方法可被用來由熱塑性聚合物、彈性體、 石夕酮聚合物、高分子量潤滑劑及類似物質之溶液中移除揮 發性成份。然而，較佳為用於熱塑性聚合物，例如聚苯乙 烯、聚伸苯、聚胺基甲酸_、聚酿胺、聚醋、聚丙婦酸醋、 聚甲基㈣酸醋及其共聚物之溶液。根據本發明之方法特 隹被用於由聚碳酸酯溶液中移除揮發性成份。 實施例 實施例1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 將一種包含75重量％聚碳酸酯、24重量％氯苯及1重 里％—氯甲烷之溶液在3絕對巴之壓力下驅入熱交換器的 導槽中，並於該處被加熱至300〇c。熱交換器具有1〇〇個 長度為330耄米之導槽，其在入口處具有直徑為μ毫米， 且先在200毫米的長度中變寬至直徑34毫米，最後在出 口處成拋物線地變寬至104毫米。導槽之下流壓力為4() 絕對耄巴。聚碳酸酯溶液在導槽中之停留時間為1〇〇秒。 聚碳酸酯被收集在熱交換器的底部；其氯苯含量為15〇(> ppm。然後將碳酸酯溶液泵入多股式蒸發器中，分散於其 整個多孔底部上，並在40絕對巴下之壓力下被驅使通過 1000個直位1宅米的孔，以形成6公尺長的複數股。在1 絕對毫巴之壓力及3〇〇。(：之溫度下，溶劑在聚碳酸酯中 氏張尺度適用(2I〇x297^ } 552284 Λ7 ------ B7 一· .一 . ^— 五、發明説明（6 ) 的殘餘濃度被減低至20 ppm氣苯。所有與產物接觸之裝 置的部分係由合金59所製造。被脫除之聚碳酸酯具有2 3 之黃色指數（YI，根據ASTMD 1925所測定）。 此試驗之實施類似於實施例1，除了與產物接觸之裝置 的部分係由高含鐵之鋼（1.4571)所製造者外。達成如實施 例1相同之溶劑殘餘含量，但所獲得之聚碳酸酯具有>1Q YI 〇 ’、 (請先閱讀背面之注意事項

、可

經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度剌

Claims (1)

1. 552284 申請專#麗T 專利申請案第88105401號 ROC Patent Appln. No.88105401 修正之申請專利範圍中文本—附件(二） Amended Claims in Chinese - EncUr (民國91年11月22日送呈） (Submitted on November 22, 2002) i.一種由具聚合物含量>60重量％之聚合物溶液中移除揮 發性成份之兩階段方法，其中在第一階段中，聚合物溶 液於一包含導槽之間接熱交換器中，於15至5〇巴之 壓力下被加熱至150至400。0,且隨後在導槽中被減壓 3至200 ¾巴的壓力藉此使導槽中的流動至少部分 地變為兩相，且揮發性成份至少部份由聚合物中分離 及仍含有殘餘揮發性成份之聚合物在第二階段中，於 0.1至10毫巴的壓力及20〇S 450〇C的溫 :的揮發性成份，其中實施本方法之裝置，其與聚= 浴液、聚合物或與揮發性成份翻的财表面係由包含 低於10重量％鐵的材料所組成。 1L 計 線 ：