[发明专利]水相的制备和纯化方法

说明书

本发明涉及包含目标产物和水的未纯化相的纯化方法、包含目标产物 和水的纯化相的制备方法、包含目标产物和水的纯化相、基于(甲基)丙烯 酸的聚合物的制备方法、可通过该方法获得聚合物、化学产物如纤维或成 型物，以及聚合物的用途。

在制备工业相关目标产物如(甲基)丙烯酸期间，在制备过程中常常产 生除所需目标产物和水之外还包含大量杂质的水性组合物。迄今为止，在 将(甲基)丙烯酸用作由自由基聚合反应制备聚合物中的离析物之前，通常 要从此类水性组合物中分离出(甲基)丙烯酸，就丙烯酸而言，通常以大于 99重量％的纯度为目标。在使用由此类方法获得的高纯(甲基)丙烯酸制备 聚(甲基)丙烯酸酯的过程中，将其重新溶解于作为溶剂的水中，并在自由 基引发剂存在的条件下聚合。

人们提出结晶是制备高纯有机物(例如高纯丙烯酸)的一种可能方式。 在此背景下，在工业上使用了悬浮结晶和层结晶两种方法(Wintermantel 等，Chem.Ing.Tech.1991，63，881-891；Steiner等，Chem.Ing.Tech.1985， 57，91-102)。

单独的结晶步骤常常不足以完全彻底地除去晶体中的副产品，这是因 为在有限的晶体生长条件下不能除去母液中的微夹杂物(mirco-inclusions) 或掺入到晶体缺陷等中的杂质。特别地，粘附于晶体的母液会影响产物的 纯度。

因此，在从母液(尤其是在晶体悬浮液的情况下)分离后经常使用洗 液洗涤产生的晶体，和/或在层结晶或悬浮结晶期间通过发汗法(sweating process)或洗涤法处理晶体，其中可任选地除去任意种类的杂质。此类方法 可在所谓洗涤塔中连续地进行。关于这一点的综述可参见Poschmann的论 文(Zur Suspensionskristallisation organischer Schmelzen und Nachbehandlung der Kristalle durch Schwitzen und Waschen，Diss.Uni. Bremen，Shaker Verlag，Aachen 1996)。

在此类方法中，从包含(甲基)丙烯酸、水以及除(甲基)丙烯酸和水之外 的杂质的水性熔体中结晶出(甲基)丙烯酸晶体，并使用晶体熔体(crystal melt)至少部分地洗涤由此获得的(甲基)丙烯酸晶体，所述方法可在例如 WO-A-03/078378中找到。根据该公开的教导，(甲基)丙烯酸在-5℃～30℃ 的温度范围内从此类水溶液中结晶出来，随后将由此获得的晶体在10℃～ 15℃的温度范围内熔化并使用晶体熔体洗涤(甲基)丙烯酸晶体。

然而，WO-A-03/078378中所述方法的缺点之一是所得晶体床往往被 严重压缩，以至于必须使用高液压，而高液压在大规模工业应用中尚有问 题，特别是在用于连续操作的洗涤塔时。WO-A-03/078378中所述方法的 缺点还在于必须使用相对大量的能量以熔化(甲基)丙烯酸。

广义地，本发明是基于提供恰当的技术教导以克服现有技术中的不足 之处的目的的。

特别地，本发明提供了包含目标产物(特别是(甲基)丙烯酸)和水的未纯 化相的纯化方法，其中可使用这样的装置和装置组件实施所述纯化方法， 即与现有技术中已知的装置和装置组件相比，向所述装置和装置组件提供 尽可能少的技术上涉及的内置组件。

本发明还基于提供包含目标产物(特别是(甲基)丙烯酸)和水的未纯化 相的纯化方法的目的，其中从能量的观点来看，所述纯化方法能够尽量便 宜地进行操作。

所述包含目标产物(特别是(甲基)丙烯酸)和水的未纯化相的纯化方法 也应是结晶法，其可有效地实施从而不必对一次结晶获得的母液进行再次 结晶。

本发明还基于提供基于(甲基)丙烯酸的聚合物的制备方法的目的，其 中所述制备方法能够尽量便宜地进行操作。特别地，此方法应能够省略将 (甲基)丙烯酸纯化至纯度大于90重量％的步骤。

这些目标通过包含目标产物(优选(甲基)丙烯酸)、水和除目标产物和水 之外的至少一种杂质的未纯化相的纯化方法来实现，其中所述纯化方法具 有包含以下处理步骤的处理阶段：