不含水和溶剂的聚合物的生产方法

专利名称：不含水和溶剂的聚合物的生产方法
不含水和溶剂的聚合物的生产方法本发明涉及不含水和溶剂的聚合物，具体而言为不含水和溶剂的合成橡胶产品，像非卤化的以及卤化的丁基橡胶产品、改性的以及非改性的聚丁ニ烯橡胶以及聚苯こ烯丁ニ烯橡胶产品、连同用于它们的生产方法。本发明进ー步涉及ー种适合于完成所述方法的装置。合成橡胶具有重要的エ业用途并且典型地是通过単体的(共)聚合反应产生的，它典型地是经由浆料、乳液或溶液エ艺进行。合成橡胶的实例包括丁基橡胶类和卤化丁基橡胶类、聚异丁烯、こ烯丙烯ニ烯M-类别橡胶类(EPDM)、丁腈橡胶类(NBR)以及苯こ烯-丁ニ烯橡胶类(SBR)以及聚丁ニ烯橡胶(PBR)。在该(共)聚合反应之后，该反应器排放混合物至少包含该聚合物、溶剤、剩余单体以及催化剂。为了回收该聚合物，该排放流典型地用蒸汽和热水处理该。大部分溶剂和未反应的单体由此被闪蒸棹。蒸汽和水接触的ー个缺点是合成橡胶被凝结了。然后这些合 成胶在水中以湿屑粒的形式存在。然后将大部分水通过排出分离，接着是例如施用干燥挤出机以及ー个最終的真空干燥步骤。丁ニ烯与不同催化剂(例如，Nd、Co、Li、Ni、Ti)的聚合反应根据如在反应过程中的催化剂体系而产生了具有不同物理特性的聚丁ニ烯橡胶。苯こ烯和丁ニ烯的共聚反应还可以是通过使用相类似的反应条件来完成的。在以下内容中，来自溶液エ艺的聚丁ニ烯橡胶和苯こ烯-丁ニ烯橡胶(SSBR)将如丁ニ烯橡胶聚合物那样进行概述。该聚合反应例如在エ业上是在约30°C至+150°C的温度下进行的以便获得高的摩尔量。该溶液エ艺使用了惰性的烃作为ー种溶剤。在这个聚合反应之后，该丁ニ烯橡胶聚合物作为ー种在烃中的均匀溶液而存在。未反应的单体也可以在该反应器排出的混合物中存在。需要将该丁ニ烯橡胶聚合物从其溶剂中进行回收并且分离。在这个溶液エ艺中，将该聚合反应器排放流进行闪蒸。可以加入多种添加剂用于物理特性的调整。此后，将该聚合物流在闪蒸鼓中用蒸汽和热水处理。而将该丁ニ烯橡胶聚合物凝结成屑粒，大部分的溶剂和未反应的单体由此被闪蒸掉并且水通过冷凝从这些蒸气中分离出。应用该汽提阶段以便去除残余的単体残余物以及溶剂残余物。然后将水和聚丁ニ烯橡胶屑粒的浆料通过进一歩干燥转变成最終的商业的包装形式。干燥典型地通过排放进行、随后施用干燥挤出机以及在一个流化床中的最終干燥步骤，或者热空气干燥器或者类似的干燥器，例如螺旋输送机。还可以在那个阶段并入添加剤。这些上述的用于凝结和蒸汽汽提的エ艺经受了很高的能量消耗。大量的蒸汽是必要的以便不仅蒸发溶剂而且还加热并且保持了在汽提鼓中的全部的含水量在ー个高温下。添加额外的蒸汽也是必需的以通过降低在该汽提鼓中溶剂的分压而汽提掉溶剂的残余量。上述方法还使用了大量的水，因为凝结后丁基橡胶在该浆料中的浓度总体上仅为按重量计5%到12%。来自这种浆料的水可以部分地再利用，并且部分地构成了废水且必须被去除。将这些橡胶屑粒利用简单的筛盘或筛从该大体积的水中机械地分离出。在这个第一分离以后，该丁ニ烯橡胶仍包含大约20%到50%的水。然后此外的机械干燥使用挤出机通过对该产品进行捏合并且挤压出水进行。这种机械干燥方法的缺点是水被没有通过这种筛阻止的小的橡胶颗粒污染了，其结果是该废水要求额外的处理。上述的机械脱水只能将含湿量减小到大约5%到15%。然后要求额外的热干燥阶段。由此该橡胶在压力下在一个单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中加热到130°C至200°C。安装一个模ロ板(die plate)以维持该压力。当将橡胶穿过该模ロ板推出时，在橡胶中的水蒸发并且形成了开放的多孔性的屑粒。将这些屑粒运送到一个对流的干燥器中，在那里通过热空气将残留水分除去。在这类干燥之后，该丁ニ烯橡胶总体上具有O. 1%至0.8%的含湿量。然后需要一个通过使流动冷空气穿过这些橡胶屑粒而完成的ー个冷却阶段，以将这些丁ニ烯橡胶屑粒冷却到60°C的最大包装温度。然后将这些屑粒通过液压机形成包装，并且将这些包装封装入盒子或板条箱用于运输。上述的用于干燥丁 ニ烯橡胶的エ艺是复杂的并且要求大規模的装备。为了从聚合物去除水和挥发性的有机溶剂的目的，已经开发了不同的其他特定方 法。在真空中有或者没有使用携帯剂的挤出机脱气作为最重要的技术已经在实际应用中得到认可，然而，这类现有技术方法的能量需求是相当高的。US 3, 117,953 Al披露了 ー种用于纯化高压聚こ烯的装置和方法。然而在US3，117，953 Al中用于聚こ烯的合成橡胶粘合剂的替代物导致了屑粒在进入该挤出机之前形成，这根本不是所希望的。DE 195 37 113披露了用于聚合物树脂(特别是聚碳酸酯树脂)的使用一个蒸汽汽提塔、一个倾析器、以及ー个挤出机的ー种方法和装置。然而，蒸汽的引入将导致不希望的高残留水含量或很高的能量消耗。US 4，055，001披露了ー种方法,用于通过在干燥过程中使用超声焊极制备聚合物，比如具有小于O. Iwt. 的含水量的丁基橡胶。然而，与超声的使用相关的很高的剪切应カ对于聚合物(比如卤代丁基橡胶)是禁止的。EP O 102 122披露了用于从ー种溶液回收聚合物的ー种方法，特别是利用ー种部分充满的挤出机用于聚こ烯的回收。然而EP O 102 122没有记载残留水的去除。US 2001/056176 Al披露了ー种回收聚合物的一歩法并且确切地是用于橡胶溶液浓缩的ー个实例。由此将该橡胶溶液用蒸汽加热以便在一个步骤中通过在真空下脱气去除现有的溶剂以产生白色屑粒。US 2001/056176 Al由此要求ー种大容量的蒸气流以在低蒸气压下去除这些挥发性组分并且导致了在这些屑粒中额外水的包围，这些水随后需要被去除。US 5，283，021 Al披露了用于从ー种弹性聚合物溶液去除溶剂的ー种两步法。由此将该聚合物溶液通过ー种加热液体直接加热并且在真空下喷洒。在喷洒过程中，使该溶剂蒸发，由此形成屑粒，然后将这些屑粒加入到一个挤出机中用于进一歩脱气。然而，在那个阶段屑粒的形成不是所希望的。EP I 127 609 A2披露了在至少ー个捏合机中处理ー种产品的ー种方法。EP I127 609 A2使用部分地经由该捏合机壁本身所引入的能量以使该溶剂从包含弾性体和热塑性塑料的溶液蒸发。因此要求ー种具有大表面积的捏合机，因为投资成本是高的。该能量的另ー个部分经由该捏合机的转动轴作为机械能引入。机械能是更昂贵的并且因此在与蒸汽加热相比时是对环境不利的。在EP I 127 609 A2中使用的这些捏合机要求大量维修和清洗。经由该捏合机引入的机械能此外強烈的取决于该产品的粘度，这减小了该方法的灵活性。EP I 165 302 Al披露了用于对塑料脱气的ー种装置和方法。在EP I 165 302 Al中的装置是具有ー个后通气口和几个通气区段的在真空下操作的挤出机。需要真空以获得低残留挥发性的浓缩物。EP I 165 302 Al披露了可以施用一种汽提试剂以便进ー步改进脱气效率的。在EP I 165 302 Al中使用的塑料，热塑性聚碳酸酯在该脱气方法的结束时仍然是ー种流动熔体。然而，根据EP I 165 302 Al处理过的ー种合成橡胶粘合剂将在该脱气阶段结束时转变成屑粒并且不能进ー步处理。在“Process Machinery [エ艺机构]”，第I和II部分，2000年三月和四月；作者C. G. Hagberg中，披露了使用一个闪蒸罐和ー个挤出机的橡胶溶液的直接挥发作用。然而，这个文献没有记载在该最终产品中挥发性化合物的含量。JP61120803披露了使用具有通气ロ机构的挤出机来去除一种溶剂以便生产ー种橡胶母料，该母料是基于含分散的填充剂的橡胶溶液的混合物。 鉴于上述内容，本发明的ー个目的因此是提供一种连续的、能量有效的、生态上的并且经济上有利的方法以从包含至少ー种聚合物、优选至少ー种合成橡胶的流体去除挥发性化合物,从而产生ー种基本上不含挥发性化合物的聚合物产品。这个目的通过从包含至少ー种非挥发性的聚合物和至少ー种挥发性化合物的流体(F)去除挥发性化合物的方法解决，该方法包括至少以下步骤a)将该流体(F)在至少ー个浓缩器単元中进行处理，该浓缩器单元包括至少ー个加热器、一个脱气容器4以及ー个蒸气管线，由此将该流体(F)加热，将该加热的流体(G)加入一个脱气容器，其中这些挥发性化合物的部分经由该蒸气管线而去除以获得一种浓缩流体⑶，b)将来自步骤a)的该浓缩的流体(H)在至少ー个再加热单元中再加热以获得一种再加热的浓缩流体(L)；c)将来自步骤b)的该再加热的浓缩流体(L)加入到至少ー个挤出机单元中，该挤出机単元包括至少ー个包括至少ー个传送区段的挤出机脱气区段、ー个具有ー个或多个蒸气管线的通气ロ、一个聚积区段、以及ー个出口区段，由此将多种挥发性化合物经由这些通气口和蒸气管线去除；由此当进入该挤出机脱气区段时该再加热过的浓缩流体(L)是自由流动的并且在该出口区段所获得的该产品(P)基本上是无挥发性化合物的。优选地，该方法可以包括另外的步骤，如下d)将来自步骤a)或b)的再加热的浓缩流体(H或L)进料到至少ー个捏合机单元，该捏合机単元包括至少ー个脱气区段、ー个具有ー个或多个蒸气管线的通气ロ、以及ー个出口区段，由此将多种挥发性化合物经由这些通气口和蒸气管线去除以便获得一种高粘度的流体(N或P);e)将来自步骤d)的高粘度的流体(N)加入到至少ー个挤出机单元中，该挤出机单元包括至少ー个含至少ー个传送区段的挤出机脱气区段、ー个具有一个或多个蒸气管线的通气ロ、一个聚积区段、以及ー个出口区段，由此将多种挥发性化合物经由这些通气口和蒸气管线去除；f)将来自步骤c)的高粘度的流体(M)加入到至少ー个捏合机单元中，该捏合机单元包括至少ー个脱气区段、ー个具有ー个或多个蒸气管线的通气ロ、以及ー个出ロ区段，由此将多种挥发性化合物通过这些通气口和蒸气管线去除；由此当进入该挤出机脱气区段时该再加热过的浓缩流体(L)是自由流动的并且在该出口区段所获得的该产品(P)基本上是无挥发性化合物的以便获得ー种高粘度的流体。指出的是本发明的范围还包括对各特征所限定的优选的这些范围和区域的任何所希望的组合。在本发明的背景下，术语“自由流动”意思是在500至50，000, 000mPa*s、优选5，000 至 30，000, 000mPa*s、并且最优选 10，OOOmPa^s 至 300，OOOmPa^s 范围内的粘度。
只要没有另外提到，则流体的粘度值是指来自使用一个用于非常粘的样品的Haake Rheostress RS 150粘度计或锥板式旋转流变仪在给定温度下的测量的外推零剪切粘度。在本发明的背景下，术语“基本上不含挥发性化合物”意思是小于基于非挥发性的聚合物质量的lwt%、优选地小于O. 5wt%的挥发性化合物的总的浓度。具体而言，术语“基本上不含挥发性化合物”意思是基本上不含水并且基本上不含挥发性的有机化合物。若该残余水浓度基于该聚合物的质量是小于O. 5wt%、优选小于O. 25wt%、更优选小于O. Iwt%、并且最优选小于O. 075wt%，则非挥发性的聚合物被认为是基本上不含水的。在本发明的背景下，术语“挥发性的有机化合物”意思是在标准的压カ下具有小于250 V的沸点的有机化合物。若所述挥发性的有机化合物的残余浓度基于该聚合物的质量是小于O. 75wt%、优选小于O. 25wt%、并且最优选小于O. lwt%，则非挥发性的聚合物被认为是基本上不含挥发性的有机化合物的。所述挥发性有机化合物典型地是在该聚合反应或随后处理步骤(像ー个卤化步骤)中采用的溶剂，并且包括烃类，像己烷和戊烷。优选的非挥发性的聚合物是合成橡胶产品。在本发明的背景下，术语合成橡胶产品包括丁基橡胶类和卤化丁基橡胶类、聚异丁烯、こ烯丙烯ニ烯M-类别橡胶类(EPDM)、丁腈橡胶类(NBR)以及苯こ烯-丁ニ烯橡胶类(SBR)以及丁ニ烯橡胶。优选地合成橡胶产品是苯こ烯-丁ニ烯橡胶以及丁ニ烯橡胶像钛催化的丁ニ烯橡胶，镍催化的丁ニ烯橡胶，钛催化的丁ニ烯橡胶，钴催化的丁ニ烯橡胶，以及钕催化的丁ニ烯橡胶，由此钕催化的丁ニ烯橡胶甚至是更优选的。苯こ烯丁ニ烯橡胶分子和丁ニ烯橡胶分子的重均分子量Mw典型地是在50，000与I, 000，000g/mol 之间、优选是在 150，000 与 400，000g/mol 之间。本发明的主题将通过示意图更详细地说明，其中图I示出了一个单级的浓缩器単元，ー个再加热单元、以及ー个挤出机単元，该挤出机単元包括一个挤出机脱气区段、一个聚积区段以及ー个出口区段。图2示出了一个单级的浓缩器単元，ー个再加热单元、以及ー个挤出机単元，该挤出机単元包括两个挤出机脱气区段、两个聚积区段以及ー个出口区段。图3示出了一个单级的具有一个减压阀的浓缩器单元，ー个再加热单元、以及ー个挤出机単元，该挤出机単元具有ー个减压阀并且此外包括两个挤出机脱气区段、两个聚积区段、ー个侧面进料器、以及ー个出ロ区段。图4示出了一个双级的浓缩器単元，ー个再加热单元、以及ー个挤出机単元，该挤出机単元包括一个挤出机脱气区段、一个聚积区段以及ー个出口区段。图5示出了一个单级的浓缩器単元，ー个再加热单元、以及ー个挤出机単元，该挤出机単元包括三个挤出机脱气区段、三个聚积区段以及ー个出口区段，由此ー个挤出机脱气区段是ー个反向脱气区段。图6示出了ー个包括ー个压カ调节装置的单级的浓缩器単元，ー个再加热单元、 以及ー个挤出机単元，该挤出机単元包括ー个压カ调节装置、四个挤出机脱气区段、四个聚积区段以及ー个出口区段，由此ー个挤出机脱气区段是ー个反向脱气区段。图7示出了ー个单级的预清洗单元，ー个单级的浓缩器单元，ー个再加热单元、以及一个挤出机単元，该挤出机単元包括一个挤出机脱气区段、一个聚积区段以及ー个出口区段。图8示出了ー个基本的预清洗单元图9示出了包括一个凝聚过滤器的一个预清洗単元

图10示出了一个双级的预清洗单元图11示出了具有多个附加的加热器的一个双级的预清洗单元该方法步骤的一个基础和示例性实施方案是如图I所示。在步骤a)中，使包含至少ー种非挥发性的聚合物和至少ー种挥发性化合物的流体F经由泵I转移到加热器2，在那里流体F被加热。该流体F又称为粘结剂,包含例如从3wt%至50wt%的非挥发性的聚合物(优选ー种合成橡胶，并且更优选ー种丁ニ烯橡胶)和从60wt%至97wt%挥发性化合物，特别是一种溶剂或一种溶剂和水，由此这些前述的组分总计高达90wt%至10(^1:(%、优选95￥1:(%至100wt%的流体F的总质量。该溶剂优选地是选自下组，该组由以下各项组成具有3至10个C原子、优选3至7个C原子的直链的或支链的烷类。更优选的溶剂是异-丁烯、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、以及正-庚烷连同包括或其组成为那些烷类的混合物。在本发明的一个优选的实施方案中，流体F包含从3wt%至40wt%的非挥发性的聚合物(优选ー种合成橡胶，并且更优选ー种丁ニ烯橡胶)、从60wt %至95wt %挥发性的有机化合物(特别是一种溶剂)、以及从O. 5wt%至20wt%的水，由此这些前述的组分总计高达95wt%至IOOwt%的流体F的总质量。该流体F典型地是从聚合过程或随后处理步骤获得的。含水的流体F典型地是在该聚合作用随后的蒸汽汽提法之后获得。进入该加热器的流体F典型地并且优选地具有10°C至100°C、优选30°C至80°C的温度。流体F的粘度例如是在100mPa*s至90，OOOmPa^s的范围内，优选地在500mPa*s至
60,OOOmPa^s的范围内。
一个加热器可以是任何能增加流体F的温度的装置。在一个优选的实施方案中，加热器2是ー个热交換器。该加热介质是选自下组，该组由以下各项组成蒸汽、加热油、或热加压的水。该热交換器是例如管壳型的，其中该流体F是在这些管的内部并且该加热介质是在壳的侧面上。在这些管中可以应用多个专门的插入件以提高热传递。还可以使用另ー个类型的热交換器，其中流体F是在这些热交換器管的外面。上述类型的热交換器的优点是避免了分布不均以及容易维修连同良好的热传递。所述热交換器是众所周知的并且是可商购的。在一个较不优选实施方案中，还可以施用板型热交換器。一经加热就获得了加热的流体G。该加热过的流体G具有比流体F更高的温度，优选100°C至200°C、更优选110°C至190°C、并且甚至更优选120°C至175°C的温度。然后将该加热过的流体G进ー步运送到一个脱气容器4中。在该脱气容器中，这些挥发性化合物至少部分地蒸发。将这些蒸气分离并且通过ー根真空管线4. I从该加热过的流体G中去除。在该脱气容器4中的压カ是例如在IOOhPa到4，OOOhPa的范围内，优选的是在200hPa至2，OOOhPa范围内，并且更优选的是在230到1，IOOhPa的范围内。经由该真空管4. I线去除的这些蒸气优选地浓缩并且再循环进入到用于流体F的 制备的过程中。在脱气并且分离之后获得ー种浓缩流体H，它通过ー个泵4. 2从该脱气容器4去除。在本发明的一个优选的实施方案中，将该脱气容器设计成旋流器的形状以进一歩帮助蒸气从加热过的流体G中分离出。在本发明的另ー个优选实施方案中，该脱气容器4具有一个圆锥形的或至少准球形形状的底，以允许该容器被完全或基本上完全倒空。优选将该泵4. 2直接连接到该脱气容器4的出口上。总体上，在泵与容器之间该连接片优选是尽可能短的。由于在这个阶段的浓缩流体H的高粘度，优选将该泵的入口设计为具有一个大的入ロ，由此减少在该入ロ处的压降。该泵4. 2可以选自下组容积式泵、齿轮泵、活塞泵、隔膜泵、螺旋式泵、挤出机式泵，像反向旋转或同向旋转单或双螺杆挤出机、或捏合机式泵。优选为容积式泵和齿轮泵，齿轮泵是甚至更优选的。在另ー个优选的实施方案中，该泵4. 2包括一个挤出机或一个捏合机与一个齿轮泵的ー种组合，由此该齿轮泵是从该挤出机或捏合机进料的。在这个步骤a)中去除的挥发性化合物的量值例如是取决于流体G的温度以及在该脱气容器4中的压力。在本发明的一个优选的实施方案中，流体G的温度和在该脱气容器4中的压カ选择为使得该浓缩流体H仍然是如以上所定义的自由流动的，并且包括例如从IOwt %到60wt%、优选从20wt%到60wt%的非挥发性的聚合物(优选合成橡胶、并且更优选丁ニ烯橡胶)，以及从大约40wt%到大约90wt%,优选从40wt%到80wt%挥发性化合物，由此该上述的组分非挥发性的聚合物、挥发性的有机化合物以及水总计高达90wt%到IOOwt%、优选95wt%到IOOwt%的流体H的总质量。在一个优选的实施方案中并且其中该进料流体F包括水、流体H，包括例如从IOwt%到60wt%、优选从20wt%到60wt%的非挥发性的聚合物(优选合成橡胶、并且更优选丁ニ烯橡胶)，从大约25wt%到大约90wt%,优选从25wt%到75wt%的挥发性的有机化合物，特别是ー种溶剂，以及大约O. 5wt%到大约15wt%的水，由此该上述的组分非挥发性的聚合物、挥发性的有机化合物以及水总计高达90wt%到IOOwt%、优选95wt%到IOOwt%的流体H的总质量。该浓缩流体H的温度是低于该加热过的流体G的温度，并且是例如在15°C至IOO0C的范围内、优选在30°C至100°C的范围内。该浓缩流体H仍然是如以上所定义的自由流动的。在步骤b)中，然后使在步骤a)中所获得的该浓缩流体H通过ー个再加热单元6以获得ー种再加热过的浓缩流体し在一个优选的实施方案中，该再加热单元包括一个热交换器，由此同一披露包括关于加热介质的优选，并且施用如上所述的对于热交換器2的热交換器类型。该再加热过的浓缩流体L的温度是高于该浓缩的流体L的温度，并且是例如在50 V至200°C的范围内、优选在90°C至180°C的范围内。该再加热过的浓缩流体L仍然是如以上所定义的自由流动的。
在步骤c)中，使在步骤b)中获得的该再加热过的浓缩流体L通过到ー个挤出机単元并且在该进料点12处加入到该挤出机脱气区段的传送区段16中。适当的挤出机类型包括单螺杆和多螺杆挤出机(包括任何数目的桶以及螺杆元件的类型)，以及其他単一或多轴运送捏合机。多螺杆挤出机的可能的实施方案是双螺杆挤出机、环挤出机或行星辊挤出机，由此双螺杆挤出机、多轴输送捏合机和行星辊挤出机是优选的。单螺杆挤出机包括具有一个轴向振动螺杆的那些。双螺杆挤出机例如是反向旋转啮合、反向旋转非啮合、同向旋转啮合、以及同向旋转非啮合双螺杆挤出机，由此同向旋转啮合双螺杆挤出机是优选的。在本发明的一个实施方案中，这些挤出机可以或者经由这些桶加热到高达300°C的温度或冷却。在一个优选的实施方案中，该挤出机包括在不同的温度下彼此独立地操作多个分离的区的装置(means)，使得这些区可以是或者加热的、非加热的、或冷却的。在另ー个优选实施方案中，该挤出机包括对于每个传送区段至少ー个分离的区，这些分离的区可以在不同的温度下被独立地操作。优选的挤出机材料应当是无腐蚀性的并且应当基本上防止该再加热过的浓缩流体L和该产品P被金属或金属离子污染。优选的挤出机材料包含氮化钢、双炼钢、不锈钢、基于镍的合金、复合材料，像烧结金属、热等静压制的材料、硬的耐磨材料，像斯特莱特钨铬钴合金、具有例如由陶瓷制造的涂层的涂覆的金属、氮化钛、氮化铬以及金刚石样碳(DLC)。该传送区段16对ー个通气ロ 15开放。在该传送区段16中使该溶剂的一部分蒸发并且从该再加热过的浓缩流体L分离。蒸气通过该通气ロ 15经由ー个蒸气管线15. I去除。因为该蒸发挥发性化合物具有一种向通气ロ夹带该再加热过的浓缩流体L或该产品P的倾向，在本发明的一个优选的实施方案中，将这些通气ロ 15设计成能防止材料(特别是该再加热过的浓缩流体L或该产品P)从这些通气ロ出来。完成那些目标的合适装置是填料螺杆(stuffer srews)，它们被安装在这些通气口上并且将任何材料运送返回该挤出机；或辊或皮带，它们被施用到这些通气口内部以推动沉积的材料返回该挤出机中。作为ー种替代物或除该上述的之外，可以对这些通气ロ施加涂层，这些涂层減少或防止了该材料粘附到表面上。适合的涂层包含DLC、こ烯-四氟こ烯(ETFE)、聚四氟こ烯(PTFE)、以及镍合金。在该通气ロ 15处的压力是例如在IhPa与2，OOOhPa,优选地在5hPa与900hPa之间。该蒸气管线15. I可以是并且优选连接到ー个冷凝系统上。总体上，该冷凝系统的目的是收集通过这些通气ロ经由这些蒸气管线去除的挥发性化合物，并且典型地包括一个冷凝器和ー个真空泵。可以使用本领域中已知的任何合适的冷凝系统以有效回收挥发性化合物。总体上，优选再循环这些浓缩挥发性化合物，可任选地在进行ー个相分离之后以将这些挥发性有机化合物从水分离，进入用于制备流体F的一个处理过程中。该传送区段16是由ー个聚积区段20封接的。该积聚的目的是保证在该通气ロ 15 中的某ー压力水平，并且将机械能引入该材料以有助于挥发性化合物的蒸发。该聚积区段20可以包括任何能够积聚材料的装置。可以将它设计成包括例如多个捏合或节流元件、多个起泡盘或多个模ロ板。多个节流元件的实例是圆锥的或圆柱形流路径或其他的节流装置。在该聚积区段之内多个捏合元件、起泡盘或模ロ板的应用是优选的，多个捏合元件是甚至更优选的。捏合元件的实例包括捏合块，可以将其设计成为双或三排列向前、向后的或中性运送捏合块；具有槽的单或双螺纹螺杆混合元件、单排列齿混合元件、起泡板以及単一的、双或三排列的偏心盘。这些捏合元件可以在该挤出机(特别是ー个双螺杆反向旋转或同向旋转双螺杆挤出机)的螺杆轴上接任何组合进行组装。ー个典型聚积区段包括2至10个捏合块，时常由一个反向运送类型的捏合元件终止。为了在一个汽提试剂中的混合，可以应用多个齿型元件或具有槽的螺杆元件。偏心盘优选地在该挤出机的最后区段中应用，其中产品P是高度粘性的并且基本上不含挥发性化合物。对于行星辊挤出机，多个捏合元件像齿型辊或具有槽和间隙的辊是优选的。该挤出机单元总体上可以包括一个或多个传送区段以及ー个或多个聚积区段，由此该数目仅由构造上的约束来限制。传送区段与聚积区段的典型数目是I至30、优选2至
20、并且更优选3至15。最后的聚积区段20典型地被设计成能在该挤出机的出口处形成一个产品塞子，由此防止周围空气进入该挤出机。当通过传送区段16和聚积区段20到出口区段22吋，该再加热过的浓缩流体L经历了从自由流动的再加热过的浓缩流体L到该产品P的转变，该产品典型地具有一个易碎的外观。该出口区段22典型地包括允许该产品离开该挤出机的装置以及可任选地但优选地产品加工装备。适当的产品加工装备的实例包括以下的组合模ロ板与切割器；模ロ板与在水下的成粒装置；用于屑粒形成的装置，像具有齿和孔的多个螺杆元件；涡流器，它们可以被设计为在其中具有孔的柱，由此产品从该柱外面挤压到内部，并且由此该柱内部的一个旋转刀将产品切成片；安置在该挤出机端板上的固定刀，由此该螺杆转动引起切削作用，它优选地是在当用双螺杆同向旋转、单螺杆以及行星辊挤出机工作时应用。
为减少对产品的机械和热应力，在本发明的优选的实施方案中将该产品加工装备与冷却装置組合。这些冷却装置包括允许将热从该产品去除的任何手段。冷却装置的实例包含具有对流空气冷却的气动屑粒传送机、具有对流空气冷却的振动屑粒传送机、具有冷却的接触表面的振动屑粒传送机、具有对流空气冷却的皮带传送机、具有冷却的皮带的皮带传送机，在该挤出机的出口并且在已经提及的水下成粒装置上的热屑粒上喷洒水，由此水用做冷却齐 。然后可以将该产品P进ー步处理用于最終的包装和运输。例如将(卤)丁基橡胶冷却到或低于60°c，形成包装，例如通过ー个液压机、然后封装入盒子或板条箱用于运输。总体上，该再加热过的浓缩流体L在该进料点12处进料速率的増加要求在该挤出机的螺杆速度上的相应增加。此外，该螺杆速度确定了流体L的停留时间。因此，该螺杆速度、进料速率以及该挤出机直径典型地是相互依赖的。典型地使该挤出机以这样ー种方式运转使得该无量纲通过量V/n*d3被调节到大约O. 01至大约O. 2、优选大约O. 015至大约 O. 1，其中V表示该体积流率、η表示按每分钟转数表达的螺杆速度，并且将d表示的该挤出机的有效直径。最大以及最小进料速率以及挤出机螺杆速度通过例如该挤出机的尺寸、包含在流体L中的合成橡胶产品的物理性质以及剰余挥发性化合物的目标值而測定。然而考虑到这些性质，可以由在本领域中的普通技术人员通过ー些初歩的实验确定这些操作參数。在本发明的一个实施方案中，该挤出机是以姆小时5到25，000千克(优选姆小时5到10，000千克)的进料速率操作的。总体上，在该挤出机中的脱气可以通过ー种与其他的挥发性化合物一起去除的汽提试剂的加入而辅助。虽然该汽提试剂可以在该挤出机単元中的任何地方加入，但是优选在一个或多个聚积区段加入。在一个更优选的实施方案中，将ー种汽提试剂加入除最后ー个20外的一个或多个聚积区段中。适当的汽提试剂是对于该再加热过的浓缩流体(L)和/或该产品(P)是惰性的物质，并且具有在100°C下大于IOOhPa的蒸气压。在本发明的背景下，该术语“惰性的”意思是该汽提试剂不或实质上不与包含在该再加热过的浓缩流体(L)和/或该产品(P)中的聚合物起反应。适合的汽提试剂是氮、ニ氧化碳、惰性气体、丙烷、丁烷、水、或上述物质的ー种混合物。汽提试剂的量可以是O. 000Iwt-%至 IOwt-%、优选 O. 00Iwt-%至 5wt-%、并且更优选 O. Iwt-%至 2wt-%,基于在出口区段所获得的聚合物产品的量。本发明进ー步涉及ー种适合于完成根据本发明的方法的装置。因此本发明还包括ー种装置，该装置包括至少一个浓缩単元，该浓缩単元包括一个与ー个脱气容器4连通的加热器2，由此该脱气容器4的底部与ー个泵4. 2连通，该脱气容器4的上部与至少ー个蒸气管线4. I连通ー个加热单元6，该加热单元与该浓缩单元的泵4. 2以及在一个挤出机单元上的一个进料点12连通一个挤出机単元，该挤出机単元包括至少ー个进料点12、一个挤出机脱气区段
16、一个聚积区段20以及ー个出口区段22，由此该挤出机脱气区段16进ー步包括至少ー个连接到ー个蒸气管线15. I上的通气ロ 15。在本发明的背景下，术语“连通”包含直接连接或间接连接，由此间接连接例如可以经由管或管道完成。术语“连通”进ー步包括以下选择在这些连通的単元或装置之间安排的另外的単元或装置。图2示出了本发明的另ー个实施方案。图2示出了另ー个流程图和适合用于完成根据本发明的方法的装置，该装置包括一个浓缩器単元，该浓缩器単元具有ー个泵I、ー个加热器2、一个脱气容器4、ー个蒸气管线4. I、以及ー个泵4. 2 ;ー个包括一个加热器6的再加热单元；以及ー个挤出机単元，该挤出机単元包括具有两个传送区段16A和16B的两个挤出机脱气区段，这两个传送区段各自连接到通气ロ 15A和15B以及蒸气管线15. IA和15. IB上，两个端接该传送区段16A和16B的聚积区段18和20，ー个出口区段22。除该挤出机单元之外，此外包括一个侧面进料器24。总体上，该挤出机単元可以包括ー个或多个侧面进料器，它可以位于该挤出机中 的任何地方，优选靠近于该进料点或该出ロ区段22。侧面进料器适于将添加剂添加到该聚合物中。添加剂的实例特别是对于丁ニ烯橡胶产品，包括稳定剂，酸清除剂，像ESBO(环氧化的黄豆油)，硬脂酸盐(像硬脂酸钙)，抗氧化剂，増量油以及类似物。适当的抗氧化剂的实例包括空间位阻酚类，像丁基羟基甲苯类以及其衍生物类(像Irganox 1010，1076和1520)、胺类、巯基-苯并咪唑类、某些亚磷酸酯类以及类似物。作为ー种替代方案或除其之外，添加剂还可以添加到该流体F中或，只要它们与该汽提试剂一起是液体。在本发明的一个优选的实施方案中，将步骤a)重复至少一次，优选一次或两次。重复步骤a)的优点在干由于对于各浓缩单元的更早的操作參数最佳化，产生该浓缩的流体H的总能量消耗可以显著降低。步骤a)的重复优选地是通过将对应数目的浓缩单元串联连接而完成的。图4示出了这个实施方案的ー个实例。图4示出了另ー个流程图和适合用于完成根据本发明的方法的装置，该装置包括具有ー个泵I的一个双级的浓缩器単元；ー个第一浓缩器単元，该第一浓缩器単元包括一个加热器2A、装配有ー个蒸气管线4. IA和ー个泵
4.2A的脱气容器4A、ー个第二浓缩器単元，该第二浓缩器単元包括一个加热器2B、装配有ー个蒸气管线4. IB和ー个泵4. 2B的脱气容器4B ;—个包括一个加热器6的再加热单元；以及ー个挤出机単元，该挤出机単元包括具有两个传送区段16A和16B的两个挤出机脱气区段，这些传送区段各自连接到一个通气ロ 15A和15B以及ー个蒸气管线15. IA和15. IB上，两个端接该传送区段16A和16B的聚积区段18和20，ー个出口区段22。使该加热过的流体G经受该第一浓缩阶区段，由此获得预-浓缩流体J、然后将它通过加热器2B再加热以获得该再加热预-浓缩流体K、然后使它经受该第二浓缩阶区段，由此获得浓缩流体H。然后使浓缩流体H如以上所述进ー步进行处理。在本发明的一个优选的实施方案中，该浓缩单元、再加热单元或该挤出机单元可以彼此独立地装备有ー个或多个压カ调节装置，这些压カ调节装置允许在预定条件下非常精确地操作这些单元。这些压カ调节装置可以是主动的或被动的，由此主动压カ调节装置是优选的。主动压カ调节装置的实例包括多个控制阀(像一种压カ释放阀)，被动压カ调节装置的实例包括喷嘴的以及模ロ的或孔ロ的板。适当的阀可以选自球阀、活塞阀、闸阀或针阀。在一种被动压カ控制装置的情况下，优选的是计算引起某一压降的ー种孔ロ。该计算是基于该流体在那点的粘度和通过量。本领域的任何普通技术人员可以进行这种计算。主动压カ控制装置典型地是通过该装置上游的ー种压カ測量来控制的。例如測量该压カ并且与设定值相比较。然后根据所验证的偏移量调节该压カ控制装置。作为替代方案，測量跨过该装置的压降而不是该压カ控制装置上游的绝对压力。该阀位置是手动地、电地、气动地、或液压地调节的。该阀位置的控制，即该设定点的压カ的调整可以例如手动地或由任何自动化的过程控制系统完成。具有多个附加的压カ控制装置的本发明的ー个此外的实施方案是如图3所示，除了这些压カ控制装置它与图2非常类似。该加热过的流体G的压カ是由压カ控制装置3控 制的，再加热过的进入该挤出机的浓缩流体L的压カ是由压カ控制装置7控制的。 在本发明的一个优选的实施方案中，将该再加热过的浓缩流体(L)注入该挤出机単元的该第一挤出机脱气区段，由此该第一挤出机脱气区段在上游方向中包括ー个或多个后通气ロ，这些通气ロ各自连接到ー个蒸气管线上。后通气ロ的优点是再加热过的浓缩流体L中的挥发性化合物经历突然并且迅速的蒸发，由此至少部分地完成该合成橡胶产品以及这些挥发性化合物、在上游方向中经由这些后通气孔出现的蒸气的分离。总体上，从大约50wt-%至大约99wt-%的存在于该流体L中的挥发性化合物经由上游通气孔去除。图5示出了这个实施方案的ー个实例。图5示出了另ー个流程图和适合用于完成根据本发明方法的装置，该装置包括具有ー个泵I的一个单级浓缩器単元；ー个浓缩器单元，该浓缩器単元包括加热器2、装备有ー个蒸气管线4. I和ー个泵4. 2的脱气容器4 ;一个再加热单元，该再加热单元包括一个加热器6 ；以及ー个挤出机单元,该挤出机单元包括三个挤出机脱气区段，由此进料点12定位于该第一挤出机脱气区段上，包括一个传送区段16A，一个连接到在上游方向的ー个蒸气管线13. I上的后通气ロ 13，并且由此该挤出机单元进ー步包括两个下游挤出机脱气区段，这两个下游挤出机脱气区段各自包括一个传送区段16B和16C，一个通气ロ 15A和15B，由此这些通气ロ 15A和15B各自连接到一个蒸气管线15. IA和15. 1B,并且由此这些传送区段16A、16B和16C各自由一个聚积区段18A、18B和20端接，并且由此该挤出机単元进ー步包括ー个出口区段22。总体上，如上说明的对这些蒸汽进行处理，其区别在于将存在于该再加热过的浓缩流体L中的大量的流体化合物经由通气ロ 13以及连接到其上的蒸气管线13. I去除。图6示出了这个实施方案的ー个实例。图6示出了了另ー个流程图和适合用于完成根据本发明方法的装置，该装置包括具有ー个泵I的一个单级浓缩器単元；一个浓缩器単元，该浓缩器単元包括ー个压カ控制装置3、一个加热器2、装备有ー个蒸气管线4. I和一个泵4. 2的脱气容器4 ;ー个再加热单元，该再加热单元包括一个加热器6 ；以及ー个挤出机单元，该挤出机单元包括一个在该挤出机的进料点12上游的压カ控制装置7、四个挤出机脱气区段，由此进料点12定位于该第一挤出机脱气区段上，由此该第一挤出机脱气区段包括一个传送区段16A，一个连接到在上游方向的ー个蒸气管线13. I上的后通气ロ 13，并且由此该挤出机単元进ー步包括三个下游挤出机脱气区段，这三个下游挤出机脱气区段各自包括一个传送区段16B、16C和16D，一个通气ロ 15A、15B和15C，由此这些通气ロ 15A、15B和15C各自连接到ー个蒸气管线15. 1A、15. IB和15. 1C，并且由此这些传送区段16Α、16Β、16C和16D各自由一个聚积区段18A、18B、18C和20端接，并且由此该挤出机单元进ー步包括ー个出口区段22。总体上，如上说明的对这些蒸汽进行处理。流体F (典型地加入该加热器2中并且如以上披露的)包含例如从3wt%至50wt%的ー种非挥发性的聚合物(优选ー种合成橡胶，并且更优选一种丁ニ烯橡胶)和从60wt%至97wt%挥发性化合物，特别是一种溶剂或一种溶剂和水，由此这些前述的组分总计高达90wt%至10(^1:(%、优选95￥1:(%至IOOwt %的流体F的总质量,并且在一个优选的实施方案中包含从3wt%至40wt%的ー种非挥发性的聚合物(优选ー种合成橡胶，并且更优选(卤)丁基橡胶)从60wt%至95wt%挥发性化合物，特别是ー种溶剂和从O. 5wt%至20wt%的水，由此这些前述的组分总计高达95wt%至IOOwt%的流体F的总质量。取决于流体F的来源，它可以进ー步包含亲水性的化合物，这些化合物它需要去除到某一程度以便满足所希望的产品规格。 此外，当流体F包含水时，所希望的是降低含水量以便就其能量消耗而言来改进该方法。发现了 残留亲水化合物或水或两者的显著减少可以按ー种有利的方式通过将该流体F在从粗制流体A中去除亲水化合物和任选地水的过程中来实现，该粗制流体含至少ー种非挥发性的聚合物、至少ー种挥发性的有机化合物，一种或多种亲水化合物并且任选地水，至少包括以下步骤pre a)(即预先a)步骤)将该粗制流体A在至少ー个含至少ー个分离装置26的预洗涤単元中进行处理，由此将该流体A与水进行混合以便获得ー种主要含非挥发性的聚合物和挥发性的有机化合物的有机相28以及ー种主要含水和亲水化合物的水相27，并且由此在ー个分离装置26中将该有机相28从水相27中分离出来，并且进一歩用作流体F并且由此将至少一部分的水相27从该分离装置中去除(流体C)。在本发明的背景下，术语“亲水性化合物”至少部分地代表水溶性挥发性的以及非挥发性化合物。实例包括无机盐，并且特别是用于聚合反应所使用的催化剂残余物，例如像铝盐类、铁或其他的过渡金属盐类或产生于卤化反应以及中和反应的卤化物。步骤pre-a)的示例性的实施方案使用图8、9、10、以及11展示。该预清洗步骤的ー个非常基础的和示例性实施方案是如图8所示。在步骤pre-a)中，将包含至少ー种非挥发性的聚合物、至少ー种挥发性化合物、以及至少ー种亲水性化合物的流体A转移到分离器具26中，在那里使它与水混合。一旦与水混合就获得了一个有机相28和一个水相27。将有机相28从分离器具26移除并且进一歩用作流体F，使水相27至少部分地从分离器具26移除作为流体C，将其去除。预清洗步骤的一个改进实施方案是如图9所示。在步骤pre-a)中，将包含至少ー种非-挥发性的聚合物、至少ー种挥发性化合物以及至少ー种亲水性化合物的粗制的流体A加入该分离器具26的混合区段30，该分离器具装备有ー个混合器32并且通过分离壁34进入ー个沉降区段、其中该混合物分离成ー个水相27以及ー个有机相28，由此该分离由ー个凝聚过滤器39支持。将该水相27的一部分作为流体C (典型地将它去除)从该分离器具26去除，其中剰余者富含新鮮水E并且在循环泵36作用下经由该再循环线38再循环返回该混合区段30。将该有机相28移除并且使之作为流体F经受随后的根据步骤a)至c)的处理过程。总体上，在该预清洗步骤中该凝聚过滤器是有益的但不是強制性的。它有助于收集并且聚结这些小滴并且引导它们至相界面，该界面典型地导致更短的停留时间。凝聚过滤器的适当实例包括有结构的或无结构的填料。有结构的填料是例如平板、平直叶片、屋顶形叶片以及在垂直方向上具有孔的叶片。这些叶片或板可以布置成与该主流方向成直角或平行或具有斜度。无结构的填料例如是丝网、由环制成的填料、球、圆柱、不规则形状的几何体、以及具有孔或缝隙的堰样分配板、覆盖该主流路径一部分的竖板。这些填料可以由任何一种技术上可行的材料制成，例如金属、玻璃、陶瓷、涂覆金属、加村里的金属以及聚合材料，例如像PTFE、ETFE、聚こ烯(PE)、聚醚醚酮(PEEK)、聚丙烯(PP)、聚酰胺(PA)、以及聚偏 ニ氟こ烯(PVDF)。在本发明的一个优选的实施方案中，步骤pre-a)重复至少一次，优选一次。该预清洗步骤的一个进ー步改进的并且优选的实施方案是如图10所示。在这个两阶段预清洗步骤的步骤pre-a)中，将包含至少ー种非-挥发性的聚合物、至少ー种挥发性化合物以及至少ー种亲水性化合物的流体A加入ー个第一分离器具26A的混合区段30A中，该第一分离器具装备有ー个混合器32A并且通过分离壁34进入ー个沉降区段，其中该混合物分离成ー个水相27A以及ー个有机相28A，由此该分离由ー个凝聚过滤器39A支持。将该水相27A的一部分作为流体C (典型地将它去除)从该分离器具26A去除，其中剰余者在循环泵36A作用下经由该再循环线38A再循环返回该混合区段30A。将有机相28A去除并且作为流体B加入ー个第二分离器具26B的混合区段30B，该第二分离器具也装备有ー个混合器32B并且通过分离壁34B进入ー个沉降区段，其中该混合物分离成ー个水相27B以及一个有机相28B，由此该分离由ー个凝聚过滤器39B支持。将该水相27B的一部分作为流体D在循环泵40和再循环线42的作用下再循环到该第一分离器具26A的混合区段30A，其中剰余者富含新鮮水E并且在循环泵36B作用下经由该再循环线38B再循环返回到该第二分离器具26B的混合区段30B。使离开该第二分离器具26B的有机相28作为流体F经受随后的根据步骤a)至c)的处理过程。这种双级的预清洗步骤的ー个优点在干流体F基本上是不含亲水性化合物的并且废水的量由于再循环降低了，它导致了在流体C中高浓度的亲水性化合物。在本发明的一个优选的实施方案中，该分离是在超过40°C的温度下进行的。该上限取决于该聚合物的构成和这些分离器具的结构。典型地该上限是125°C。在本发明的一个更优选的实施方案中，该分离是在40°C到110°C的温度下、优选80°C到110°C的温度下进行的。取决于流体A的组成以及它们的组分的沸点，该分离器具可以被设计成可以在压力下操作的。总体上，该预清洗步骤的效率随温度的增加而增加。在本发明的另ー个实施方案中，离开该分离器具的有机相28可以是预先被加热以促进流体F的自由流动。这个目的还可以由一个加热器完成，由此如对于加热器2所披露的热交換器是优选的。
具有对于流体A和流体F的附加加热器的ー个此外的改进的并且优选的实施方案是如图11所示，除了该加热器之外它与图10非常类似。流体A在进入该分离器具之前通过加热器25加热，离开该第二分离器具26B的有机相28通过加热器44加热。进ー步发现步骤pre-a)的进行允许流体F的含水量与流体A相比显著減少，它有助于对于这些后面的步骤a)至c)的一个显著更低的能量消耗。本发明的ー个此外的实施方案是如图7所示。图7示出了ー个基本流程图以及适合用于完成本方法的装置，该方法包括这些步骤pre-a)和a)到c)。在步骤pre-a)中，将包含至少ー种非-挥发性的聚合物、至少ー种挥发性化合物以及至少ー种亲水性化合物的流体A加入该分离器具26的混合区段30，该分离器具装备有ー个混合器32并且通过分离壁34进入ー个沉降区段，其中该混合物分离成ー个水相27以及ー个有机相28，由此该分离由ー个凝聚过滤器39支持。将该水相27的一部分作为流体C(典型地将它去除)从该分离器具26去除，其中剰余者富含新鮮水E并且在循环泵36作用下经由该再循环线38再循环返回该混合区段30。将有机相28作为流体F去除。在步 骤a)中将流体F经由泵I转移到该加热器2，由此获得加热过的流体G。将该加热过的流体G加入该脱气容器4中。将来自该加热过的流体G的这些蒸气分离并且通过ー个真空管线4. I去除。在脱气并且分离之后获得ー种浓缩流体H，它通过ー个泵4. 2从该脱气容器4去除。在步骤b)中，然后使在步骤a)中所获得的该浓缩流体H通过ー个再加热单元6以获得ー种再加热过的浓缩流体し在步骤c)中，使在步骤b)中获得的该再加热过的浓缩流体L通过到ー个挤出机単元并且在该进料点12处加入该挤出机的传送区段16中。该传送区段16对ー个通气ロ 15开放。在该传送区段16中使该溶剂的一部分蒸发并且从该再加热过的浓缩流体L分离。蒸气通过通气ロ 15经由ー个蒸气管线15. I去除。该传送区段16是由ー个聚积区段20封接的。当从传送区段16和聚积区段20通过到该出ロ区段22吋，该再加热过的浓缩流体L经历了从自由流动的再加热过的浓缩流体L到产品P的转变。考虑到能量和新鮮水的消耗本发明是特别有利的。所获得的这些产品是不含挥发性化合物的。在上文中所使用的这些參照数字概括如下I泵2，2A，2B加热器3压カ控制装置4，4A，4B脱气容器4. 1,4. IkA. IB蒸气管线4. 2,4. 2A,4. 2B泵6再加热单元7压カ控制装置12进料点13后通气ロ(上游)13. I蒸气管线15,15A, 15B,15B,15C通气ロ(下游)
15. 1，15. ΙΑ, 15. IB, 15. IC 蒸气管线16,16A, 16B,16B,16C传送区段(下游)18,18A, 18B, 18B, 18C聚积区段20最后聚积区段22出口区段25加热器26,26A,26B分离容器27，27A，27B水相
28，28A，28B有机相30，30A，30B混合区段32，32A，32B混合器34，34A，34B分离壁36，36A，36B再循环泵38，38A，38B再循环管线39，39A，39B凝聚过滤器40再循环泵42再循环管线44加热器A粗制流体AC废水D用于再循环的水相E新鲜水F流体 FG加热过的流体HH浓缩的流体HJ预浓缩的流体JK再加热过的预浓缩的流体KL再加热过的浓缩的流体LP产品。
权利要求
1.从包含至少ー种非挥发性的聚合物和至少ー种挥发性化合物的流体(F)去除挥发性化合物的方法，该方法包括至少以下步骤 a)将该流体(F)在至少ー个浓缩器単元中进行处理，该浓缩器单元包括至少ー个加热器(2)、一个脱气容器(4)以及ー个蒸气管线(4. I)，由此将该流体(F)加热，将该加热过的流体(G)加入一个脱气容器(4)，其中将这些挥发性化合物的一部分经由该蒸气管线(4. I)去除以获得一种浓缩流体(H)， b)将来自步骤a)的该浓缩的流体(H)在至少ー个再加热单元￠)中再加热以获得一种再加热过的浓缩流体(L)； c)将来自步骤b)的该再加热过的浓缩流体(L)加入到至少ー个挤出机単元，该挤出机単元包括至少ー个包括至少ー个传送区段(16)的挤出机脱气区段、ー个具有ー个或多个蒸气管线(15. I)的通气ロ(15)、一个聚积区段(20)、以及ー个出口区段(22)，由此将多种挥发性化合物经由这些通气ロ(15)和蒸气管线(15. I)去除； 由此当进入该挤出机脱气区段时该再加热过的浓缩流体(L)是自由流动的并且在该出口区段(22)所获得的该产品(P)基本上是无挥发性化合物的。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，该再加热过的浓缩流体(L)的粘度是在500 至 50, 000, OOOmPa*s 的范围内。
3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，在产品(P)中挥发性化合物的含量基于该聚合物质量是小于lwt%。
4.根据权利要求I至3中的一项所述的方法，其特征在干，该非挥发性的聚合物是合成橡胶产品。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在干，该合成的橡胶产品是苯こ烯-丁ニ烯橡胶以及丁 ニ烯橡胶、优选锂催化的丁 ニ烯橡胶、镍催化的丁 ニ烯橡胶、钛催化的丁 ニ烯橡胶、钴催化的丁ニ烯橡胶、以及钕催化的丁ニ烯橡胶。
6.根据权利要求I至5所述的方法,其特征在于,该流体(F)包含从3wt%至50wt%的ー种非挥发性的聚合物以及从60wt%至97wt%的挥发性化合物，由此这些前述的组分总计高达90至100的流体(F)的总质量。
7.根据权利要求I至6所述的方法，其特征在于，进入该加热器(2)中的该流体(F)具有10°C至100°C的温度。
8.根据权利要求I至8所述的方法，其特征在于，进入该加热器(2)中的该流体(F)具有 100mPa*s 至 60，000mPa*s 的粘度。
9.根据权利要求I至8所述的方法，其特征在于，该加热过的流体G具有100°C至200°C的温度。
10.根据权利要求I至9所述的方法，其特征在于，在该脱气容器(4)中的压カ是在IOOhPa至4，OOOhPa的范围内。
11.根据权利要求I至10所述的方法，其特征在干，该脱气容器(4)被设计为旋流器的形状并且具有至少ー个准球形的形状的底以有助于浓缩的流体(H)的去除。
12.根据权利要求I至11所述的方法，其特征在于，该泵(4.2)是选自下组，该组由以下各项组成容积式泵、齿轮泵、活塞泵、隔膜泵、螺旋式泵、挤出机式泵，像，反向旋转或同向旋转单或双螺杆挤出机、或捏合机式泵或它们的组合。
13.根据权利要求I至12所述的方法，其特征在干，该浓缩流体(H)的温度是低于加热过的流体(G)的温度，并且是在15°C至100°C的范围内。
14.根据权利要求I至13所述的方法，其特征在于，该再加热过的浓缩流体(L)的温度是高于该浓缩流体(H)的温度并且是在50°C至200°C的范围内。
15.根据权利要求I至14所述的方法，其特征在干，该挤出机単元包括ー个选自下组的挤出机，该组的组成为单和多螺杆挤出机。
16.根据权利要求I至15所述的方法，其特征在于，该挤出机単元包括在不同的温度下彼此独立地操作该挤出机的多个分离的区的装置，这样这些区可以是或者加热的、未加热的、或冷却的。
17.根据如权利要求I至16所述的方法，其特征在干，该挤出机由选自以下的ー种材料组成氮化钢、双炼钢、不锈钢、基于镍的合金、复合材料，像烧结金属、热等静压制材料、硬的耐磨材料，像斯特莱特钨铬钴合金、具有由陶瓷制造的涂层的涂覆金属、氮化钛、氮化铬以及金刚石样碳。
18.根据权利要求I至17所述的方法，其特征在于，这些通气ロ(15)包括防止该再加热过的浓缩流体(L)或该产品(P)从这些通气ロ出来的装置。
19.根据权利要求I至18所述的方法，其特征在于，在这些聚积区段(18，20)中的聚积是通过多个捏合或节流元件、多个起泡盘、或多个模ロ板来完成的。
20.根据权利要求I至19所述的方法，其特征在于，该挤出机単元包括I到30个运送和聚积区段。
21.根据权利要求I至20所述的方法，其特征在于，该出口区段(22)包括允许该产品离开该挤出机和产品加工设备的多个装置，由此该加工设备是选自下组，其构成为多个模ロ板和多个切割器的组合；多个模ロ板和多个在水下-成粒的装置；用于屑粒形成的装置、多个涡流器和安置在该压出机的端板处的多个固定刀。
22.根据权利要求I至21所述的方法，其特征在于，该出口区段(22)进ー步包括多个冷却装置，由此这些冷却装置是选自下组，该组的构成为具有对流空气冷却的气动的屑粒传送机、具有对流空气冷却的振动屑粒传送机、具有冷却接触表面的振动屑粒传送机、具有对流空气冷却的皮带传送机、具有冷却皮带的皮带传送机，在该挤出机的出ロ以及在水下成粒装置上的热屑粒上喷洒水。
23.根据权利要求I至22所述的方法，其特征在干，该挤出机単元是以每小时5到25，000千克的进料速率操作的。
24.根据权利要求I至23所述的方法，其特征在于，将ー种汽提试剂加入该挤出机単元中。
25.根据权利要求I至24所述的方法，其特征在干，将多种添加剂通过一个侧面送料器加入到流体(F)或该挤出机単元中，或只要它们与ー种汽提试剂一起是液体。
26.根据权利要求I至25所述的方法，其特征在于，使步骤a)重复至少一次。
27.根据权利要求I至26所述的方法，其特征在干，该重复通过将对应数目的浓缩单元串联连接来完成。
28.根据权利要求I至27所述的方法，其特征在于，对于在该浓缩単元、该再加热单元或该挤出机単元中的压カ装备有ー个或多个压カ调节装置。
29.根据权利要求I至28所述的方法，其特征在干，该挤出机単元在上游方向包括至少一个挤出机脱气区段。
30.根据权利要求I至29所述的方法，其特征在于，流体(F)是通过将亲水化合物以及可任选地水从ー种粗流体(A)中去除的方法来获得的，该粗流体包括至少ー种非挥发性的聚合物、至少ー种挥发性的有机化合物、一种或多种亲水化合物以及任选地水，该方法包括至少以下步骤 pre a)将该粗制流体(A)在至少ー个含至少ー个分离装置(26)的预洗涤単元中进行处理，由此将该流体(A)与水进行混合以便获得ー种主要含非挥发性的聚合物和挥发性的有机化合物的有机相(28)以及ー种主要含水和亲水化合物的水相(27)，并且由此在ー个分离装置(26)中将该有机相(28)从水相(27)中分离出来，并且进一歩用作流体F并且由此将至少一部分的水相(27)从该分离装置中去除(流体C)。
31.根据权利要求30所述的方法，其特征在干，该分离是通过凝聚过滤器(39)支持的。
32.根据权利要求30或31所述的方法，其特征在于，使步骤pre-a)重复至少一次。
33.根据权利要求32所述的方法，其特征在干，该重复通过将对应数目的分离器具(26)串联连接来完成。
34.根据权利要求30至33所述的方法，其特征在干，该分离是在超过40°C的温度下进行的。
35.通过根据权利要求I至34所述的方法获得的聚合物。
36.根据权利要求35所述的聚合物，其特征在于，它是ー种合成橡胶产品。
37.根据权利要求36所述的聚合物，其特征在于，它是ー种苯こ烯-丁ニ烯橡胶、丁ニ烯橡胶。
38.根据权利要求37所述的聚合物，其特征在干，它是钕催化的丁ニ烯橡胶。
39.装置，包括至少 一个浓缩単元，该浓缩単元包括一个与ー个脱气容器(4)连通的加热器(2)，由此该脱气容器(4)的底部与ー个泵(4.2)连通，该脱气容器(4)的上部与至少ー个蒸气管线(4. I)连通 ー个加热单元出)，该加热单元与该浓缩单元的泵(4.2)以及在一个挤出机单元上的一个进料点(12)连通 一个挤出机単元，该挤出机単元包括至少ー个进料点(12)、一个挤出机脱气区段(16)、一个聚积区段(20)以及ー个出ロ区段(22)，由此该挤出机脱气区段(16)进ー步包括至少ー个连接到ー个蒸气管线(15. I)上的通气ロ(15)。
40.根据权利要求39所述的装置，其特征在于，该泵(4.2)是选自下组，该组由以下各项组成容积式泵、齿轮泵、活塞泵、隔膜泵、螺旋式泵、挤出机式泵，像，反向旋转或同向旋转单或双螺杆挤出机、或捏合机式泵或它们的组合。
41.根据权利要求39或40所述的装置，其特征在于，该挤出机単元包括ー个选自下组的挤出机，该组的组成为单和多螺杆挤出机。
42.根据权利要求39至41所述的装置，其特征在于，该挤出机単元包括ー个双螺杆挤出机、一个环挤出机或ー个行星辊挤出机。
43.根据权利要求39至42所述的装置，其特征在干，该聚积区段(20)包括多个捏合或节流元件、多个起泡盘、或多个模ロ板。
44.根据权利要求39至43所述的装置，其特征在于，该出口区段(22)包括选自下组的产品加工设备，该组的构成为多个模ロ板和多个切割器的组合；多个模ロ板和多个在水下-成粒的装置；用于屑粒形成的装置、多个涡流器和安置在该压出机的端板处的多个固定刀。
45.根据权利要求39至44所述的装置，其特征在于，该出口区段(22)包括多个冷却装置。
46.根据权利要求39至45所述的装置，其特征在干，将它设计为允许以每小时5到25，OOO千克的进料速率操作。
47.根据权利要求39至46所述的装置，其特征在干，将该挤出机単元设计为允许ー种汽提试剂的加入。
48.根据权利要求39至47所述的装置，其特征在于，该挤出机単元包括ー个或多个侧面送料器。
49.根据权利要求39至48所述的装置，其特征在于，它包括多于ー个浓缩单元，由此这些浓缩単元串联连接。
50.根据权利要求39至49所述的装置，其特征在干，该浓缩単元、该再加热单元或该挤出机単元装备有ー个或多个压カ调节装置。
51.根据权利要求39至50所述的装置，其特征在于，该挤出机单元包括大于ー个挤出机脱气区段，由此该进料点(12)是位于该第一挤出机脱气区段上，由此该第一挤出机脱气区段包括至少ー个传送区段(16A)、在上游方向上连接到ー个蒸气管线(13. I)上的后通气ロ(13)。
52.根据权利要求39至51所述的装置，其特征在于，它进一歩包括ー个或多个预-清洗単元，这些预清洗単元各包括至少ー个与这些浓缩单元的一个或多个连通的分离器具(26)。
53.根据权利要求52所述的装置，其特征在干，该分离器具(26)包括至少ー个混合器(30)。
54.根据权利要求52或53所述的装置，其特征在干，该分离器具(26)包括至少ー个凝聚过滤器(39)。
55.根据权利要求52至54所述的装置，其特征在干，该分离器具(26)包括至少ー个分离壁(34)。
56.根据权利要求52至55所述的装置，其特征在干，该分离器具(26)设计为在压カ下操作。
57.根据权利要求52至56所述的装置，其特征在干，该脱气容器(4)具有至少准球形形状的底。
58.根据权利要求39至57所述的装置或其任何部件在根据权利要求I至38所述的方法中的用途。
59.包括根据权利要求39至57所述的至少ー个装置的装备。
全文摘要
本发明涉及不含水和溶剂的聚合物，具体而言为不含水和溶剂的合成橡胶产品，像苯乙烯-丁二烯橡胶产品以及丁二烯橡胶产品连同用于它们的生产方法。本发明进一步涉及一种适合于完成所述方法的装置。
文档编号C08F6/00GK102822206SQ201180015555
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月23日 优先权日2010年3月24日
发明者保尔·瓦格纳, 汉斯-因戈尔夫·保罗, 罗尔夫·费尔勒, 沃尔夫冈·克鲁姆贝, 阿莉西亚·勒-扎特勒, 海克·克洛彭堡, 马丁·西比埃格, 约翰·洛夫格罗夫 申请人:朗盛德国有限责任公司