[发明专利]使用醌甲基化物/烷基羟胺组合的乙烯基芳族单体的聚合物抑制

说明书

相关申请的交叉引用

无。

关于联邦资助的研究或开发的声明

无。

背景技术

本发明涉及物质的组合物和使用所述组合物抑制乙烯基芳族单体的聚合的方法。许多这些单体在它们制备、加工、处理、存储和使用的各种阶段不希望地聚合。这些不希望的聚合反应导致生产效率损失，这是因为它们消耗了有价值的试剂，且因为它们需要额外的纯化步骤来去除所不希望的聚合物。不希望的聚合反应是由乙烯基芳族单体造成的特别问题，且在纯化过程中形成不希望的聚合物。

已开发出两类化合物来抑制不希望的聚合反应、抑制剂和延迟剂。抑制剂防止了聚合反应的发生。然而，抑制剂被快速地消耗。在因机械或其它原因而不能加入更多抑制剂的紧急情况下，之前加入的抑制剂将被快速地消耗，且不希望的聚合反应将随后快速重现。延迟剂减慢了聚合反应的速度，但不很有效或不作为抑制剂。然而，延迟剂通常不被快速地消耗，因此它们在紧急情况下更值得信赖。

首先，仅使用诸如硫和二硝基苯酚(DNP)(包括2，6-二硝基苯酚、2，4-二硝基甲酚和2-仲丁基-4，6-二硝基苯酚(DNBP))等延迟剂来抑制不希望的聚合反应。所用的在后的两类抑制剂为二烷基羟胺(包括羟丙基羟胺(HPHA))和硝基氧化物(也称为稳定的自由基)。由于对工厂故障事件中安全性的考虑，不能单独使用抑制剂，因此它们通常与延迟剂组合。

然而，DNP延迟剂有很高的毒性，因此其十分需要替代品。替代DNP的所希望的一类化合物可为延迟剂醌甲基化物。醌甲基化物在静态条件下减慢聚合物形成的速率且不需要频繁地再次加入。然而，醌甲基化物必须以相对高的剂量使用，因此它们本身在使用时不是很经济。醌甲基化物化合物的实例在美国专利第4,003,800号中。然而，这些化合物对工业设定中的持续使用不足够稳定。醌甲基化物的其它应用参见美国专利第5,583,247号和第7,045,647号。

不适用DNP的抑制剂-延迟剂组合的已有实例参见美国专利第5,446,220号和第6,024,894号。发现这些组合比单独的DNP更有效。然而，发现它们比已有的DNP-硝基氧化物或DNP-二烷基羟胺的组合效率低。因此，也仍需要使用无毒的抑制剂-延迟剂的组合来抑制苯乙烯和其它乙烯基芳族单体的提前聚合。

除非另有说明，此部分描述的现有技术并非承认本文引用的任何专利、出版物或其它信息相对于本发明是“现有技术”。此外，此部分不应理解为已进行了研究或没有37C.F.R.$1.56(a)中定义的其它相关信息存在。本申请引用的任何和全部专利、专利申请和其它文献通过引用整体并入。

发明内容

本发明的至少一个实施方式涉及通过向单体中加入有效量的包括至少一种抑制剂和至少一种延迟剂的组合物以用于抑制乙烯基芳族单体提前聚合的方法。所述延迟剂为取代的醌甲基化物。

本发明的至少一个实施方式涉及一种方法，其中所述延迟剂选自由2，6-二-叔丁基-7-氰醌甲基化物、2，6-二-叔丁基-7-羧基醌甲基化物、2，6-二-叔丁基-7-甲氧基羰基醌甲基化物和其任意组合组成的组。所述抑制剂可为烷基羟胺。所述延迟剂可为无毒的。基于所述单体的重量，所述抑制剂可具有1至200ppm的剂量。基于所述单体的重量，所述延迟剂可具有1至1200ppm的剂量。

本发明的至少一个实施方式涉及一种方法，其中所述抑制剂和所述延迟剂分别加入所述单体中。通过在一段时间内不断加入所述抑制剂，存在于所述单体中的抑制剂的含量可保持为相对恒定量。所述抑制剂可间断地或连续地加入，且可连续地分散在整个所述单体中。所述抑制剂可选自由烷基羟胺如羟丙基羟胺、二乙基羟胺和它们的任何组合组成的组中。

具体实施方式

在至少一个实施方式中，通过加入抑制剂-延迟剂的组合来防止苯乙烯的提前聚合。

出于本申请的目的，“诱导时间”定义为这样一段时间，即在给定反应期间，在理想的密封系统中物质的组合物完全抑制特定聚合物的形成。

出于本申请的目的，“抑制剂”定义为这样的物质的组合物，其在诱导时间期间抑制特定聚合物的形成，但在诱导时间过后，特定聚合物的形成以与其在不存在物质的组合物情况下形成的速率基本相同的速率进行。

出于本申请的目的，“延迟剂”定义为这样的物质的组合物，其不具有诱导时间，但一旦加入到给定反应中，相对于特定聚合物在缺少物质的组合物情况下形成的速率，物质的组合物降低特定聚合物的形成发生的速率。