[发明专利]一种除去聚合物溶液中加氢催化剂的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种除去聚合物溶液中加氢催化剂的方法。

背景技术

不饱和聚合物的热、氧稳定性及耐老化性较差，因此常采用加氢的方法使聚合物的不饱和键饱和，从而增加其环境稳定性，并使其具有良好的热稳定性。聚合物加氢通常在重金属催化剂存在下进行，所用催化剂为Fe、Co、Ni和/或Pd等元素周期表第VIIIB族金属的有机化合物，以及有机铝或有机锂化合物。这些金属催化剂尤其是过渡金属催化剂的存在，不但使聚合物带有颜色，限制其使用范围，更主要的是会加速聚合物的降解或交联，因此在聚合物加氢后必须除去其中残余的少量催化剂，使聚合物能够耐侯、耐热氧化、耐老化。现有技术中，通常要求聚合物中残余过渡金属含量小于10ppm才不会对产品的使用性能造成不良影响。

US5,089,541公开了一种脱除聚合物溶液中加氢催化剂的方法，含加氢催化剂的聚合物需与分子氧充分接触，氧化后的加氢后聚合物溶液再与活性炭接触，得到的聚合物溶液中第VIII族金属的含量可小于5ppm。该发明中，所用活性炭必须与分子氧配合使用，以促进镍的凝聚从而使形成的固体悬浮物从聚合物溶液中较快地分离。该发明中，加氢聚合物溶液必须用分子氧充分氧化，氧化时间较长，还要用大量的活性炭，且活性炭与聚合物溶液的接触时间长，效率低，不适合工业放大。

US4,595,749公开了一种从不饱和聚合物氢化后的加氢后聚合物溶液中除去残余金属催化剂的方法，该方法采用氧化剂和二羧酸来去除加氢聚合物溶液中的残余金属催化剂，二羧酸需要使用碳原子数少于4的低级脂肪醇或甲苯作溶剂。当该方法采用低级脂肪醇作二羧酸溶剂时，由于它与聚合溶剂沸点接近，使溶剂回收困难；当用甲苯作二羧酸溶剂时，由于二羧酸在甲苯中溶解性很差，甲苯所需量较大，回收能耗较高。

US5,281,696公开了一种通过用水和三烷基铝与含第VIII族金属加氢催化剂的聚合物接触从聚合物溶液中分离催化剂残留物的方法。在通过该方法回收的聚合物产物中，第VIII族金属的残留量小于5ppm。该方法涉及的混合可以在搅拌器或在线静态混合器中完成，混合后通过过滤、离心或沉降脱除加氢催化剂。然而，该方法需要大量额外加入价格昂贵的烷基铝和一定量的水，其中加入的烷基铝与第VIII族金属的摩尔比高达20-160，原材料消耗多；而且催化剂残渣从聚合物溶液中分离时间长，分离效率不是很高，不适合工业放大。

USH1303公开了一种加少量水脱除聚合物加氢催化剂的方法，虽然该法能有效去除聚合物溶液中的加氢催化剂，但该法反应及分离温度高(90-150℃)，反应完成后必须经离心分离，且离心时离心力×离心分离时间/聚合物溶液粘度必须大于等于50G-minutes/cp，较好大于100G-minutes/cp，才可使聚合物溶液中残余金属有效脱除，当反应完成后采用静置分离的方法不能使聚合物溶液中残余金属含量有效地脱除，这就使得该法不但过程复杂、耗能高，而且在工业装置上实施有一定困难。

CN101333264A公开了一种加少量水脱除聚合物加氢催化剂的方法，虽然加水量较美国US 5,281,696的加水量有所降低，反应及分离温度也有一定程度降低，但反应后仍然需要用离心分离的方法分离催化剂固体残渣，这样也使加氢催化剂的脱除变得比较复杂且耗能较高。