СПОСОБ НЕПРЕРЫВНОГО СИНТЕЗА ФУНКЦИОНАЛИЗИРОВАННОГО ДИЕНОВОГО ЭЛАСТОМЕРА

1. Способ непрерывного синтеза диенового эластомера, отличающийся тем, что он включает следующие одновременные стадии:
- относящиеся к полимеризации:
a) непрерывное введение в полимеризационный реактор, имеющий газовую фазу и оборудованный по меньшей мере одним перемешивающим ротором и разгрузочным устройством, по меньшей мере:
i. одной системы координационного катализа,
ii. по меньшей мере одного сопряженного диенового мономера для полимеризации, и
iii. от 0 до 70 мас. % органического растворителя в расчете на общую массу мономера(-ов) и растворителя;
b) непрерывная полимеризация мономера(-ов) с использованием средств, необходимых для достижения степени превращения по меньшей мере 60% в пределах первой трети реакционного объема полимеризационного реактора;
c) перемешивание полимеризационной смеси путем непрерывного движения по меньшей мере одного перемешивающего ротора вокруг оси вращения;
d) непрерывная выгрузка пасты псевдоживущего эластомера, полученной в результате полимеризации;
где стандартное отклонение функции распределения времени пребывания в реакторе полимеризации больше результата деления среднего времени пребывания на 2√3,
- относящиеся к функционализации:
e) непрерывная передача этой пасты в замесочную машину, имеющую газовую фазу, перемешивающее устройство, содержащее по меньшей мере один перемешивающий ротор, и разгрузочное устройство;
1
1
f) непрерывное введение в замесочную машину функционализирующего агента, соответствующего формуле A-R-B, где А обозначает группу, способную к взаимодействию с реакционноспособным концом псевдоживущего эластомера, R обозначает атом или группу атомов, образующих связь между А и В, и В обозначает функциональную группу, способную к взаимодействию с армирующим наполнителем;
g) непрерывная функционализация псевдоживущего эластомера путем взаимодействия с функционализирующим агентом в указанной замесочной машине;
h) непрерывная выгрузка пасты функционализированного эластомера, полученного на предшествующей стадии;
i) выделение функционализированного диенового эластомера.
2. Способ непрерывного синтеза диенового эластомера по п. 1, отличающийся тем, что степень превращения составляет по меньшей мере 80% в пределах первой трети реакционного объема полимеризационного реактора.
3. Способ непрерывного синтеза диенового эластомера по п. 1 или 2, отличающийся тем, что стандартное отклонение функции распределения времени пребывания в полимеризационном реакторе больше, чем результат деления среднего времени пребывания на 2.
4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перемешивание полимеризационной смеси осуществляют путем непрерывного движения двух перемешивающих роторов.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что перемешивающие роторы представляют собой лопасти сигмовидного или Z-образного типа.
6. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что на стадии h) выгруженную пасту эластомера передают в гранулятор, предназначенный для разрезания указанной пасты эластомера.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что гранулятор представляет собой подводный гранулятор.
8. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что перемешивающее устройство замесочной машины захватывает по меньшей мере 90% объема замесочной машины, предпочтительно 95%, что обеспечивает самоочищение.
9. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что выгрузку пасты эластомера на стадии d) и, при необходимости, на стадии h) осуществляют путем объединенного действия по меньшей мере одного выгрузного шнека и шестеренчатого насоса, составляющих разгрузочное устройство.
1
1
18
10. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что группа R представляет собой линейный, разветвленный или циклический двухвалентный углеводородный радикал и может содержать один или более ароматический радикал и/или один или более чем один гетероатом, предпочтительно насыщенный или ненасыщенный и циклический или нециклический двухвалентный C-C алифатический углеводородный радикал, который может содержать один или более чем один ароматический радикал.
11. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что группа А, способная взаимодействовать с реакционноспособным концом псевдоживущего эластомера, выбрана из эпоксидов, глицидилокси-, карбонилов, альдегидов, кетонов, сложных эфиров, карбонатов, ангидридов, изоцианатов, иминов, алкоксисиланов, нитрилов, азиридинов, хлорангидридов, азинов, циклических галогеносиланов, оксимов, мочевин, метакрилатов, гидразонов, лактонов, тиолактонов, сложных эфиров тиокарбоновых кислот, нитрозо- или карбаматов.
12. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что функциональная группа, способная к взаимодействию с армирующим наполнителем, представляет собой функциональную группу, содержащую одну или более чем одну функциональную группу, выбранную из защищенного или незащищенного первичного амина, защищенного или незащищенного вторичного амина, третичного амина, имина, имида, амида, нитрила, азо-, карбамата, метакрилата, метакриламида, гидроксила, карбонила, карбоксила, эпокси-, глицидилокси-, тиола, сульфида, дисульфида, тиокарбонила, сложного тиоэфира, сульфонила, силана, силанола, алкоксисилана, диалкоксисилана, триалкоксисилана, станнила, галогенида олова, алкилгалогенида олова, арилгалогенида олова, простого полиэфира, гетероцикла на основе азота, гетероцикла на основе кислорода, гетероцикла на основе серы и ароматической группы, замещенной вышеупомянутыми группами.
13. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что каталитическая система основана по меньшей мере на:
(i) одной органической соли редкоземельного металла,
(ii) одном алкилирующем агенте и, при необходимости,
(iii) одном доноре атома галогена и/или
(iv) одном предварительно полученном диеновом мономере.
3
2
14. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что во время стадии а) в полимеризационный реактор посредством потока, отличающегося от потока каталитический системы, непрерывно вводят по меньшей мере одно алкилалюминиевое соединение формулы AlR или HAlR, где R представляет собой алкильный радикал и Н представляет собой атом водорода, идентичное или неидентичное соединению указанной каталитической системы.
15. Способ по п. 14, отличающийся тем, что перед стадией а) алкилалюминиевое соединение, растворитель и мономер для полимеризации приводят в контакт для образования смеси, которую вводят в полимеризационный реактор во время стадии а).
16. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что диеновый мономер для полимеризации выбран из бутадиена, изопрена или их смеси.
17. Установка для осуществления способа по любому из пп. 1-16, отличающаяся тем, что она содержит:
полимеризационный реактор (1), имеющий газовую фазу и оборудованный по меньшей мере одним перемешивающим ротором и разгрузочным устройством, где реактор (1) обеспечен по меньшей мере:
- несколькими входными отверстиями, соответствующим образом соединенными с несколькими источниками подачи, включающими по меньшей мере один источник (2) подачи каталитической системы, один источник (5) подачи по меньшей мере одного мономера, и, при необходимости, один источник (6) для подачи инертного углеводородного растворителя, и
- выходным отверстием, приспособленным для непрерывной выгрузки из указанного реактора (1) пасты псевдоживущего эластомера в виде выходящего потока, соединенным через разгрузочное устройство с замесочной машиной (11) самоочищающегося типа,
- перемешивающим ротором, подходящим для реакционной смеси с высокой вязкостью,
- разгрузочным устройством, состоящим из по меньшей мере одного выгрузного шнека;
замесочную машину (11), предпочтительно самоочищающегося типа, захватывающую по меньшей мере 90% объема замесочной машины, в качестве реактора функционализации, обеспеченную по меньшей мере:
- входным отверстием, соединенным с источником (9) подачи пасты псевдоживущего эластомера, выгружаемой из полимеризационного реактора (1).
- входным отверстием, соединенным с источником (12) подачи функционализирующего агента, и
- выходным отверстием, приспособленным для непрерывной выгрузки из указанной замесочной машины (11) пасты функционализированного эластомера в виде выходящего потока (13) в устройство (17), предназначенное для разрезания пасты эластомера.
18. Установка по п. 17, отличающаяся тем, что полимеризационный реактор (1) представляет собой реактор, содержащий две сигмовидные или Z-образные лопасти.
19. Установка по п. 17 или 18, отличающаяся тем, что устройство (17), предназначенное для разрезания пасты функционализированного эластомера, выгружаемой из замесочной машины (11), представляет собой гранулятор.
20. Установка по п. 17 или 18, отличающаяся тем, что разгрузочное устройство полимеризационного реактора (1) и/или замесочной машины (11) состоит из по меньшей мере одного выгрузного шнека, конец которого соединяется с шестеренчатым насосом (10) и/или (16).
21. Установка по п. 17 или 18, отличающаяся тем, что она содержит источник (7) подачи алкилалюминия, непосредственно соединенный с полимеризационным реактором (1) или соединенный со смесью потоков (6) и (5) выше полимеризационного реактора при условии, что подача каталитической системы (2) осуществляется независимо от этой смеси потоков.
22. Установка по п. 17 или 18, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно из реактора (1) и замесочной машины (11) обеспечено вторым выходным отверстием в конденсатор.
23. Установка по п. 22, отличающаяся тем, что по меньшей мере один из конденсаторов обеспечен выходным отверстием для возврата конденсата обратно в реактор (1).