[发明专利]同时进行的环氧化作用及催化剂残余物提取

说明书

本发明涉及到环氧化含二烯的聚合物并除去其中的氢化催化剂残余物的方法。更明确地，本发明涉及到对已被部分氢化的、阴离子聚合的、含二烯的聚合物同时进行环氧化并从中提取氢化催化剂残余物的方法。

采用目前技术上任何已知的几种氢化途径中的一种已经完成了共轭二烯聚合物的氢化或选择性氢化。例如，采用例如在美国专利说明书编号3,494,942；3,634,594；3,670,054；3,700,633和Re.27,145中介绍的那些方法已经完成了氢化反应。目前技术上已经知道的用于氢化含有烯不饱和键的聚合物和用于氢化或选择性氢化含有芳香或烯不饱和键的聚合物的这些方法包括采用一种适当的催化剂，特别是包含VIII族金属的催化剂或催化剂前体。

在前面专利介绍的方法中，催化剂是通过结合一种VIII族金属，特别是镍或钴的化合物与一种适当的还原剂例如烷基铝来制备的。同样，当烷基铝是优选的还原剂时，在目前的技术中知道元素周期表的I-A、II-A和III-B族金属，特别是锂、镁和铝的烷基化物和氢化物是有效的还原剂。一般，VIII族金属化合物是以浓度足以保证I-A、II-A和/或III-B族金属与VIII族金属的比例是在从0.1/1到20/1，优选地从1/1到10/1的范围内与I-A、II-A或III-B族金属烷基化物或氢化物结合的。正如前面专利说明书中表明的，在催化剂被加入到氢化反应器之前，氢化催化剂一般是在一适当的溶剂或稀释剂中在从20℃到60℃的温度范围内，通过结合VIII族金属化合物和还原剂来制备的。

含二烯聚合物的环氧化是已知的，并且已经知道通过通常已知的方法，例如与可预先形成或原位形成的有机过酸的反应，可以进行环氧化。适当的已知预先形成的过酸包括但不被限定于过乙酸、过甲酸和过苯甲酸。在过渡金属例如Mo、W、Cr、V、Mn和Ag存在下，通过用氢过氧化物处理聚合物也可以完成环氧化。在四氰基乙烯的存在下，以氧气(O₂)直接氧化烯不饱和键也可以产生环氧官能团。

至此，作为独立的反应步并在独立的反应器中已进行了这两个操作步。这两个操作步已被分开的原因在于(1)它们典型的是依次进行的，和(2)它们需要不同的原料和操作条件。非常有利的是提供一种操作，其中这两个步骤被结合在一起，这样可以采用同样的反应器，可以降低原料，即溶剂和氧化剂、环氧化剂和中和剂的使用，并且可以减少总的批料循环时间和操作设备。

本发明提供了一种已采用VIII族金属催化剂部分氢化的、阴离子聚合的含二烯的聚合物(它可含有乙烯基芳香烃)的同时进行环氧化并从中提取催化剂残余物的方法，它包括下面的步骤：(a)将一含有催化剂残余物的含有二烯的聚合物(有或没有聚苯乙烯)胶浆加入到反应器中，(b)加热该聚合物胶浆到从25到65℃范围内的温度，(c)用一碱溶剂接触该聚合物胶浆，(d)用一过酸溶剂接触该聚合物胶浆，(e)在从25到65℃范围内的温度下，混合该聚合物、碱和酸到从1/2到3小时的范围内，(f)当继续混合时，任选地加入足够量的其它碱溶液以中和过量的酸，(g)当继续混合时，加入足够量的水，这样使得水/有机相的重量比是在从0.2∶1到1∶1的范围内，(h)使各相沉降至少5到90分钟，(i)从反应器中除去水相，(j)任选地重复步骤(g)、(h)和(i)直到保留在聚合物溶液中的金属和离子型催化剂残余物中的至少一种小于10ppm，优选地小于10ppm的Ni(基于溶液)和小于10ppm的铝(基于溶液)，(k)从反应器中移出聚合物胶浆并除去溶剂以回收环氧化的聚合物。

在这里使用的优选的碱是从包括I族碱金属的氢氧化物、碳酸盐和碳酸氢盐的种类中选出的。优选的过酸为过乙酸。优选的聚合物为共轭二烯，特别是丁二烯和异戊二烯的共聚物。优选的聚合物可含有乙烯基芳香烃。

正如广为人知的，同时含有芳香和烯不饱和键的聚合物可以通过一种或多种多烯，特别是二烯，它们本身共聚合或与一种或多种链烯基芳香烃单体共聚合来制备。这些共聚物显然可以是无规的、标记的、接枝的、嵌段的或这些的结合以及线型的、星型的或放射状的。

这些含有烯不饱和键或同时含有芳香和烯不饱和键的聚合物可以采用阴离子引发剂或聚合反应催化剂来制备。这些聚合物可以采用本体、溶液或乳液技术制备。在任何情况下，至少含有烯不饱和键的聚合物一般可以以固体例如颗粒、粉末、片、熔体等等被回收。显然，可以从几个商家以商品形式获得含有烯不饱和键的聚合物和同时含有芳香和烯不饱和键的聚合物。