利用氢氟碳稀释剂生产烃橡胶水泥的方法

利用氢氟碳稀释剂生产烃橡胶水泥的方法

本申请是申请日为2007年5月8日、申请号为200780023674.1、发 明名称为“利用氢氟碳稀释剂生产烃橡胶水泥的方法”的中国专利申 请(PCT/US2007/011041)的分案申请。

发明领域

本发明涉及烃橡胶水泥，并涉及从包含烃橡胶、稀释剂和一种或 多种未反应的单体的聚合物淤浆生产烃橡胶水泥的方法，该方法包括 如下步骤：使所述聚合物淤浆与烃溶剂接触，并以不充分多于生产基 本上均匀的单一液相烃橡胶水泥所需要量的量除去稀释剂、烃溶剂或 二者，基于存在于烃橡胶水泥中的烃橡胶的总重量计的、所述基本上 均匀的单一液相烃橡胶水泥中单体的质量分数低于基于聚合物淤浆中 的烃橡胶的总重量计的、所述聚合物淤浆中单体的质量分数。特别地， 本发明涉及使包含氢氟碳稀释剂、一种或多种单体和烃橡胶的烃橡胶 淤浆与烃溶剂接触，和除去至少一部分稀释剂、烃溶剂或二者，以产 生基本上均匀的单一液相烃橡胶水泥，其中基于存在于烃橡胶水泥中 的烃橡胶的总量计的、所述烃橡胶水泥中单体的质量分数低于基于存 在于烃橡胶淤浆中的烃橡胶的总量计的、所述烃橡胶淤浆中单体的质 量分数。

背景

异烯烃聚合物，特别是烃橡胶，可以在碳阳离子聚合方法中制备。 参见例如Organic Chemistry，第六版，Morrison和Boyd， Prentice-Hall，1084-1085，Englewood Cliffs，New Jersey1992，和 K.Matyjaszewski，ed.，Cationic Polymerizations，Marcel Dekker， Inc.，New York，1996。用于生产烃橡胶的催化剂体系典型地包括两 种组分：引发剂和路易斯酸。路易斯酸的实例包括AlCl₃和BF₃。引发 剂的实例包括布朗斯台德酸，例如HCl，RCOOH(其中R是烷基)和 H₂O。在所述聚合方法中，在通常被称为引发步骤的步骤中，异烯烃 如异丁烯与路易斯酸/引发剂对反应以产生碳正离子。在该引发步骤之 后，另外的单体单元在通常被称为增长步骤的步骤中加成到形成的碳 正离子上。这些步骤通常在稀释剂中或在溶剂中进行。

工业上一般接受了淤浆聚合方法的广泛使用，来生产烃橡胶，使 用氯甲烷作为稀释剂。典型地，在淤浆聚合方法中使用的稀释剂基本 上由氯甲烷组成。使用氯甲烷有多个原因，包括氯甲烷溶解单体和反 应混合物的氯化铝催化剂但不溶解所述聚合方法的烃橡胶聚合物产物 的能力。氯甲烷还具有合适的凝固点，从而允许低温聚合，典型地在 低于或等于-90℃的温度。氯甲烷还具有适当低的沸点，从而允许烃橡 胶聚合物与稀释剂的有效分离。使用氯甲烷作为稀释剂的淤浆聚合方 法还提供了在反应混合物中烃橡胶聚合物浓度为大约26％-37％体积 的优点，相反在其中烃橡胶聚合物至少部分溶解在溶剂中的溶液聚合 方法中浓度仅为约8％-12％。使用氯甲烷作为稀释剂的反应混合物还 具有相对低的粘度，使得在聚合反应中形成的聚合热能够通过表面热 交换而被有效除去。

用于在淤浆聚合方法中生产烃橡胶的典型的工业反应器包括体积 为约10-30升的充分混合的容器，其中反应混合物的循环经常由泵推 动器提供。这样的反应器的一个实例包括连续流搅拌釜反应器 (“CFSTR”)，如美国专利5,417,930号中描述的，该专利通过引用结合 在本文中。对于本发明来说，适合用于淤浆聚合方法来生产橡胶的反 应器一般被称为“反应器”或“丁基反应器”。

一旦生产出烃橡胶，可以除去至少一部分稀释剂，并且可以将所 述烃橡胶从反应混合物中转移到包含烃橡胶和溶剂的媒介物(vehicle) 中。该媒介物被称为烃橡胶水泥或仅被称为水泥。但是，反应混合物 中存在的残余单体和其它杂质可能也被转移到所述烃橡胶水泥中。已 知所述残余单体和其它杂质不利地影响所述烃橡胶的随后的加工。人 们早就认识到，通过从烃橡胶水泥中除去残余单体和其它杂质，可以 实现聚合方法中的显著的经济性、烃橡胶的改进的物理性能以及淤浆 聚合方法所涉及的成本和工艺节约。

其它关心的背景参考文献包括美国专利2,542,559号；2,940,960号； 3,553,156号；3,470,143号；3,496,135号；3,726,843号；4,623,712号； 4,857,633号；5,264,536号；5,624,878号；和5,527,870号；美国专利申 请US2004/0119196A1；RU2209213；DE10061727A；EP0149342 A2；WO02/096964；WO02/34794；和WO00/04061。

发明概述

在某些实施方案中，本发明涉及一种从包含烃橡胶、稀释剂和一 种或多种未反应的单体的聚合物淤浆生产基本上均匀的单一液相烃橡 胶水泥的方法，该方法包括：

(a)使所述聚合物淤浆与烃溶剂接触；和

(b)以不充分多于生产基本上均匀的单一液相烃橡胶水泥所需要 量的量除去稀释剂，其中基于存在于烃橡胶水泥中的烃橡胶的总量计 的烃橡胶水泥中单体的质量分数低于基于存在于烃橡胶淤浆中的烃橡 胶的总量计的所述烃橡胶淤浆中单体的质量分数，

其中所述稀释剂包含氢氟碳。

另外，本发明涉及一种从包含烃橡胶、基本上不含氢氟碳稀释剂 的稀释剂和基于存在于聚合物淤浆中的烃橡胶的总量计第一质量分数 的未反应单体的聚合物淤浆生产基本上均匀的烃橡胶水泥的方法，该 方法包括：

(a)使所述聚合物淤浆与氢氟碳稀释剂和烃溶剂接触；和

(b)除去所述稀释剂和所述氢氟碳稀释剂的至少一部分，以产生 基本上均匀的烃橡胶水泥，该基本上均匀的烃橡胶水泥具有基于存在 于该基本上均匀的烃橡胶水泥中的烃橡胶的总量计第二质量分数的未 反应单体，

其中所述第一质量分数大于所述第二质量分数。

在某些另外的实施方案中，本发明涉及翻新现有的淤浆阳离子聚 合装置的方法，该翻新方法包括如下步骤：

(a)使来自淤浆阳离子聚合装置的聚合物淤浆与烃溶剂接触，所 述聚合物淤浆包含烃橡胶、稀释剂和基于存在于聚合物淤浆中的烃橡 胶的总量计第一质量分数的未反应单体；和

(b)除去至少一部分所述稀释剂，以产生基本上均匀的烃橡胶水 泥，该烃橡胶水泥具有基于存在于该基本上均匀的烃橡胶水泥中的烃 橡胶的总量计第二质量分数的未反应单体，

其中所述稀释剂包含氢氟碳，和

其中所述第一质量分数大于所述第二质量分数。

在另外的实施方案中，本发明涉及翻新现有的淤浆阳离子聚合装 置的方法，该翻新方法包括如下步骤：

(a)使来自淤浆阳离子聚合装置的聚合物淤浆与氢氟碳稀释剂和 烃溶剂接触，所述聚合物淤浆包含烃橡胶、基本上不含氢氟碳稀释剂 的稀释剂和基于存在于聚合物淤浆中的烃橡胶的总量计第一质量分数 的未反应单体；

(b)除去所述稀释剂和所述氢氟碳稀释剂的至少一部分，以产生 基本上均匀的烃橡胶水泥，该烃橡胶水泥具有基于存在于该基本上均 匀的烃橡胶水泥中的烃橡胶的总量计第二质量分数的未反应单体，

其中所述第一质量分数大于所述第二质量分数。

在某些另外的实施方案中，本发明涉及一种从包含烃橡胶、稀释 剂和在聚合物淤浆中的、基于聚合物淤浆中的烃橡胶的总重量计第一 质量分数的未反应单体的聚合物淤浆生产单一液相烃橡胶水泥的方 法，该方法包括：

(a)使所述聚合物淤浆与烃溶剂接触；和

(b)从所述聚合物淤浆中除去至少一部分稀释剂，以产生单一液 相的烃橡胶水泥，该烃橡胶水泥具有在该烃橡胶水泥中的、基于存在 于该烃橡胶水泥的烃橡胶的总量计第二质量分数的未反应单体，

其中所述稀释剂包含氢氟碳，和所述第一质量分数大于所述第二 质量分数。

附图简要说明

图1显示了溶解在己烷中的丁基橡胶在使用氯甲烷(MeCl)， 1,1,1,2-四氟乙烷(134a)，以及氯甲烷和1,1-二氟乙烷(152a)的1：1混合 物时的合并的LCST和UCST相图。

详细描述

现在将描述本发明的各种具体的实施方案、变例和实施例，包括 用于理解要求保护的发明的优选实施方案和定义。为了确定侵权，“发 明”的范围是指所附权利要求中的任何一项或多项，包括其等同物，和 与所述的那些等同的要素或限制。

对于本发明和其权利要求书来说，术语“烃橡胶聚合物”，“烃橡胶” 和“橡胶”在这里可互换使用，并且是指符合ASTM D1566定义的弹性 体或聚合物的弹性组合物。在优选的实施方案中，烃橡胶聚合物包括 聚异丁烯均聚物，异丁烯-异戊二烯(丁基橡胶)共聚物，异丁烯和对甲 基苯乙烯的共聚物，星形支化的丁基橡胶三元共聚物等。

术语“催化剂体系”是指并且包括用于催化烯烃单体聚合以产生烃 橡胶聚合物的任何路易斯酸或其它金属络合物，以及至少一种引发剂， 和任选地其它催化剂组分。

短语“合适的聚合条件”是指完全在本领域技术人员的能力范围内 的聚合条件和组分的选择，所述合适的聚合条件是考虑到工艺参数和 组分性能后对于实现希望的聚合物的生产来说必须的。存在用于生产 烃橡胶聚合物的淤浆聚合方法的许多改变，以及在可用于生产具有一 种或多种希望的属性的烃橡胶的聚合组分方面的许多变化。

烃橡胶聚合物的下游加工可以在包含烃橡胶和溶剂(优选烃溶剂) 的媒介物中进行。该媒介物在本文中被称为烃橡胶水泥，或者橡胶水 泥，或者水泥。对于本文来说，这些术语可互换使用，并且是指烃橡 胶和溶剂的混合物，其中所述烃橡胶至少部分溶解在所述溶剂中。优 选地，所述水泥是基本上均匀的溶液，其包含基本上溶解在烃溶剂中 的烃橡胶聚合物。基本上均匀的溶液是指其中至少99wt％的溶质(例 如烃橡胶)溶解在溶剂(例如烃溶剂)中的溶液。

优选地，基本上所有的烃橡胶(即大于99wt％的烃橡胶)溶解在 所述烃溶剂中，使得所述烃橡胶水泥就烃橡胶和烃溶剂而言是基本上 均匀的溶液，意思是至少99wt％的烃橡胶溶解在所述溶剂中。对于本 发明来说，应该明白，当使用术语“基本上均匀的”或“均匀的”来 进一步描述一种烃橡胶水泥(即基本上均匀的烃橡胶水泥)时，所述 术语仅涉及所述烃橡胶和所述溶剂。因此，基本上均匀的烃橡胶水泥 不必包含单一相，而是可以包括少于1wt％的固体物，该固体物包括不 完全溶解在烃溶剂中的各种杂质和其它组分。

术语“聚合物淤浆”可以指包含含在淤浆聚合方法后的反应混合物 中的任何气体、液体、固体或它们的组合的反应器流出物。术语“聚 合物淤浆”还可以指分散在稀释剂中的烃橡胶聚合物，无论所述聚合 物淤浆是否是得自淤浆聚合方法的直接的反应产物。本文所提到的聚 合物淤浆可以包括烃橡胶聚合物、稀释剂或稀释剂的混合物、烃溶剂、 未反应的单体以及在用于淤浆聚合方法的烯烃进料或催化剂体系中存 在的各种其它杂质和组分。所述催化剂体系或催化剂体系的组分仅以 它们在聚合后存在的程度存在。

在本文中使用时，术语“稀释剂”是指稀释试剂，单体和/或催化 剂可溶于其中，但是所生产的烃橡胶在其中仅具有有限的溶解度，或 者优选地烃橡胶基本上不溶解在其中。在本文中使用时，“烃橡胶基 本上不溶于稀释剂中”是指少于1wt％的烃橡胶可溶于所述稀释剂中， 基于存在的稀释剂的总量计。术语“稀释剂”还可以包括至少两种或 更多种稀释剂的混合物。尽管稀释剂可以不改变聚合反应混合物的组 分，即催化剂体系的组分、单体等的一般性质，但是已认识到，在淤 浆聚合过程中稀释剂和反应物间可能发生相互作用。

本文中使用的各种其它术语包括反应器，其被定义为在其中发生 化学反应的任何容器。在本文中，使用如CHEMICAL AND ENGINEERING  NEWS,63(5),27(1985)中使用的周期表族的编号方案。术语聚合物可 以指均聚物，共聚物，互聚物，三元共聚物等。同样地，除非另外指 明，共聚物可以指包含至少两种单体的聚合物。

当聚合物被提及为包含单体时，所述单体以该单体的聚合形式或 以该单体的衍生物形式存在于所述聚合物中。当催化剂组分被描述为 包含所述组分的中性的、稳定的形式时，本领域技术人员将可以充分 理解，所述组分的离子形式是与单体反应以生产聚合物的形式。

术语“烷基”是指具有1-20个碳原子的烷属烃基，其可以通过从 分子式中去掉一个或多个氢而衍生自相应的烷烃。实例包括衍生自甲 烷(CH₄)的甲基(CH₃)，和衍生自乙烷(CH₃CH₃)的乙基(CH₃CH₂)。

术语“芳基”是指包含5-20个碳原子的烃基，其形成芳族化合物 性质的共轭环结构。芳基基团或取代基的实例包括苯，萘，菲，蒽等， 它们在环状结构中具有交替的双键(“不饱和度”)。因此芳基是通过从 分子式中丢掉一个或多个氢而衍生自芳族化合物的基团。

术语“取代的官能团”是指由至少一个取代基代替具有1-20个碳 原子的烷基、烯烃、炔烃或芳基上的至少一个氢原子。取代基的实例 包括卤素(氯，溴，氟或碘)，氨基，硝基，氧硫基(sulfoxy)(磺基或烷 基磺基)，巯基，烷基巯基，羟基，烷氧基，和直链、支链或环状的、 具有1-20个碳原子的烷基、烯烃或炔烃。烷基取代基的实例包括甲基， 乙基，丙基，叔丁基，异丙基，异丁基等。烷氧基取代基的实例包括 甲氧基，乙氧基，丙氧基，异丙氧基，丁氧基，异丁氧基，仲丁氧基， 叔丁氧基，戊氧基，异戊氧基，己氧基，庚氧基，辛氧基，壬氧基和 癸氧基。卤代烷基是指其中至少一个氢原子被至少一个卤素取代的、 具有1-20个碳原子的直链或支链烷基。

单体和聚合物

可用于本发明的单体包括可以使用淤浆聚合方法阳离子聚合来生 产烃橡胶聚合物的任何烯烃单体。优选的单体包括一种或多种α-烯烃， 二取代的烯烃，异烯烃，共轭二烯，非共轭二烯，苯乙烯属单体，取 代的苯乙烯属单体，和/或乙烯基醚。所述苯乙烯属结构部分可以被烷 基，芳基，卤素，烷氧基等取代基取代(在环上)。优选地，所述单体 含有2-20个碳原子，更优选2-9个碳原子，甚至更优选3-9个碳原子。 优选的烯烃单体的实例包括苯乙烯，对烷基苯乙烯，对甲基苯乙烯， α-甲基苯乙烯，二乙烯基苯，二异丙烯基苯，异丁烯，2-甲基-1-丁烯， 3-甲基-1-丁烯，2-甲基-2-戊烯，异戊二烯，丁二烯，2,3-二甲基-1,3- 丁二烯，β-蒎烯，月桂烯，6,6-二甲基-富烯，己二烯，环戊二烯，戊 间二烯，甲基乙烯基醚，乙基乙烯基醚，异丁基乙烯基醚等。单体还 可以包括两种或更多种单体的组合。包括苯乙烯属嵌段共聚物在内的 嵌段共聚物也可以被用作单体。用作单体的优选的嵌段共聚物包括苯 乙烯属单体如苯乙烯，对甲基苯乙烯，α-甲基苯乙烯，和C₄-C₃₀二烯 烃如异戊二烯，丁二烯等的共聚物。特别优选的单体组合包括异丁烯/ 对甲基苯乙烯，和异丁烯/异戊二烯。异丁烯的均聚物也是优选的。适 合用于本发明的其它单体包括Cationic Polymerization of Olefins,A  Critical Inventory,Joseph Kennedy,Wiley Interscience,New York 1975中描述的那些。

本文公开的方法可以被用于形成包含宽范围的橡胶聚合物的橡胶 水泥。合适的橡胶聚合物的实例包括丁基橡胶，聚异戊二烯，聚氯丁 二烯，聚丁二烯，聚丁烯，乙丙橡胶(EPM)，乙烯-丙烯-非共轭二烯共 聚物，可以用于制备EPDM的非共轭二烯包括甲叉降冰片烯，乙叉降 冰片烯，1,4-己二烯，二环戊二烯等。其它优选的橡胶聚合物包括异 丁烯和烷基苯乙烯的共聚物，以及异丁烯和异戊二烯的共聚物。

在一个实施方案中，所述橡胶水泥可以包含丁基橡胶聚合物，该 丁基橡胶聚合物通过使包含C₄-C₆异烯烃单体组分如异丁烯和多烯 烃或共轭二烯单体组分的共聚单体混合物反应制备。所述异烯烃优选 以基于总共聚单体混合物计70-99.5wt％的量存在在所述丁基橡胶聚 合物中，优选以85-99.5wt％的量存在在所述丁基橡胶聚合物中，更 优选以92-99.5wt％的量存在在所述丁基橡胶聚合物中。所述共轭二 烯组分优选以0.5-30wt％的量存在在所述丁基橡胶聚合物中，更优选 以0.5-15wt％的量存在在所述丁基橡胶聚合物中，更优选以0.5- 8wt％的量存在在所述丁基橡胶聚合物中。所述C₄-C₆异烯烃可以是 异丁烯，2-甲基-1-丁烯，3-甲基-1-丁烯，2-甲基-2-丁烯和4-甲基-1-戊 烯中的一种或多种。所述多烯烃可以是C₄-C₁₄共轭二烯，例如异戊二 烯，丁二烯，2,3-二甲基-1,3-丁二烯，β-蒎烯，月桂烯，6,6-二甲基- 富烯，己二烯，环戊二烯和戊间二烯。在一个优选的实施方案中，所 述橡胶水泥包含丁基橡胶聚合物，该丁基橡胶聚合物通过使85- 99.5wt％的异丁烯与0.5-15wt％的异戊二烯反应得到，或者通过使95 -99.5wt％的异丁烯与0.5-5wt％的异戊二烯反应得到。

本发明还涉及包含三元共聚物和/或四元共聚物的橡胶水泥，所述 三元共聚物和/或四元共聚物包含上述单体的任意组合。优选的三元共 聚物和四元共聚物包括：包含异丁烯、异戊二烯和二乙烯基苯的橡胶 聚合物，包含异丁烯、对烷基苯乙烯(优选对甲基苯乙烯)和异戊二烯 的橡胶聚合物，包含环戊二烯、异丁烯和对烷基苯乙烯(优选对甲基苯 乙烯)的橡胶聚合物，包含异丁烯、环戊二烯和异戊二烯的橡胶聚合物， 包含环戊二烯、异丁烯和甲基环戊二烯的橡胶聚合物，和包含异丁烯、 对甲基苯乙烯和环戊二烯的橡胶聚合物。

路易斯酸催化剂

路易斯酸催化剂(还被称为共引发剂或催化剂)可以是包含来自元 素周期表第4，5，13，14或15族的一种或多种金属或准金属(包括硼， 铝，镓，铟，钛，锆，锡，钒，砷，锑和铋)的任何路易斯酸。在一 个实施方案中，所述金属是铝，硼和钛，其中铝是理想的。可用于本 发明的路易斯酸催化剂的示例性实例包括AlCl₃，AlBr₃，(C₁-C₁₀烷 基)AlCl₂，(C₁-C₁₀烷基)₂AlCl，(C₁-C₁₀烷基)₃Al₂Cl₃，BF₃，SnCl₄和TiCl₄。 优选的路易斯酸催化剂包括：三氯化铝，二氯化乙基铝，倍半氯化乙 基铝，氯化二乙基铝，二氯化甲基铝，倍半氯化甲基铝和氯化二甲基 铝。路易斯酸如甲基铝氧烷(MAO)和特别设计的弱配位路易斯酸如 B(C₆F₅)₃也适合在本发明中用作路易斯酸催化剂。

如本领域技术人员可以认识到的，前述路易斯酸不是穷举性的， 并且是为了举例说明的目的而提供。关于在聚合方法中的路易斯酸的 更多信息，参见例如国际申请号PCT/US03/40903和PCT/US 03/40340。

催化剂引发剂

可用于本发明的引发剂是那些引发剂，其能够在合适的稀释剂中 与选择的路易斯酸络合以产生络合物，该络合物快速地与烯烃反应， 由此形成增长的聚合物链。示例性的实例包括布朗斯台德酸，例如 H₂O，HCl，RCOOH(其中R是H或C₁-C₂₀烷基)，和烷基卤化物如 (CH₃)₃CCl，C₆H₅C(CH₃)₂Cl和(2-氯-2,4,4-三甲基戊烷)。另外，已经用 弱配位路易斯酸或路易斯酸盐活化的、包括金属茂和其它单中心催化 剂体系在内的过渡金属络合物可以被用于引发聚合。

在一个实施方案中，所述引发剂包含下列中的一种或多种：卤化 氢，C₁-C₂₀羧酸，C₁-C₂₀酰卤，C₁-C₂₀磺酸，C₁-C₂₀醇，酚，C₁-C₂₀叔 烷基卤化物，C₁-C₂₀叔芳烷基卤化物，C₁-C₂₀叔烷基酯，C₁-C₂₀叔芳烷 基酯，C₁-C₂₀叔烷基醚，C₁-C₂₀叔芳烷基醚，C₁-C₂₀烷基卤化物，C₁-C₂₀芳基卤化物，C₁-C₂₀烷基芳基卤化物，和C₁-C₂₀芳基烷基酰卤。前述引 发剂不是穷举性的，并且是为了举例说明的目的而提供。关于在聚合 方法中的引发剂的更多信息，参见例如国际申请号PCT/US03/40903和 PCT/US03/40340。

烃橡胶聚合物淤浆的形成

在本发明中使用的烃橡胶聚合物淤浆可以在连续或间歇方法中生 产。而且，所述方法可以在活塞流反应器、搅拌釜反应器、连续流搅 拌釜反应器，移动带或鼓式反应器，喷射或喷嘴反应器，管式反应器， 自动制冷沸腾池反应器(autorefrigerated boiling-pool reactor)，或 它们的任何组合中进行。使单体进料物流，催化剂，引发剂和稀释剂 接触的顺序在各实施方案间可以不同。生产烃橡胶聚合物淤浆的温度 可以低于-20℃，优选低于-40℃，更优选低于-50℃。关于聚合方法的 更多信息，参见例如国际申请号PCT/US03/40903和PCT/US03/40340。

所述烃橡胶聚合物淤浆还可以包括分散在稀释剂中的烃橡胶，其 不是淤浆聚合方法的直接的反应产物。

烃橡胶聚合物淤浆

如上所述，烃橡胶聚合物淤浆可以包括烃橡胶聚合物、稀释剂(优 选氢氟碳稀释剂)或稀释剂的混合物、未反应的单体、各种杂质以及 在在进料或催化剂体系中的其它组分。所述烃橡胶聚合物主要以固体 材料的形式存在在所述聚合物淤浆中。在一个实施方案中，所述橡胶 聚合物在聚合物淤浆中的浓度大于或等于约5％体积，并且小于或等于 约75％体积，基于聚合物淤浆的总体积计。在该范围内，聚合物淤浆 中橡胶聚合物的浓度可以大于或等于约10％体积，优选大于或等于约 15％体积，更优选大于或等于约20％体积。还在该范围内，聚合物淤 浆中橡胶聚合物的浓度可以小于或等于约70％体积，优选小于或等于 约65％体积，更优选小于或等于约60％体积。

稀释剂

在按照本发明方法的生产橡胶水泥中使用的稀释剂可以是任何这 样的材料，单体、催化剂和其它工艺相关的组分可溶于其中但烃橡胶 聚合物在其中具有有限的溶解度或者优选地烃橡胶基本上不溶于其中 (如上面定义)。优选的稀释剂包括在室温和101kPa-a(1大气压)的 压力下是气体的C₁-C₃烃。更优选的稀释剂包括含氯烃如氯甲烷，氯氟 烃等。氯甲烷是最优选的稀释剂。在聚合物淤浆中的稀释剂还可以包 含氢氟碳稀释剂，或者基本上由氢氟碳稀释剂组成。

形成烃橡胶水泥的方法

在一个实施方案中，在淤浆聚合方法中，氢氟碳稀释剂存在在橡 胶聚合物淤浆中。在另一个实施方案中，将氢氟碳稀释剂在淤浆聚合 方法后添加到聚合物淤浆中。然后使所述包含氢氟碳稀释剂的聚合物 淤浆与C₄-C₁₀烃溶剂，优选C₅-C₈烃溶剂接触。然后以一定的量从所述 合并的溶剂和聚合物淤浆混合物中除去稀释剂、烃溶剂或二者，所述 量不充分多于提供在希望的操作温度和压力下呈包含烃橡胶和烃溶剂 的基本上均匀的溶液(即包含小于1wt％的固体物)的形式的、基本上 均匀的单一液相橡胶水泥所需要的量。

所述聚合物淤浆还可以包含基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂。 在本文中将基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂定义为包含小于1wt％ 的氢氟碳稀释剂的稀释剂，基于存在的稀释剂的总量计。在一个实施 方案中，使包含基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂的聚合物淤浆与 C₄-C₁₀烃溶剂，优选C₅-C₈烃溶剂接触。然后使该合并的聚合物淤浆和 溶剂与氢氟碳稀释剂接触。然后以一定的量从所述合并的溶剂、聚合 物淤浆和氢氟碳稀释剂混合物中除去稀释剂、氢氟碳稀释剂、烃溶剂 或它们的组合，所述量不充分多于产生呈包含烃橡胶和烃溶剂的基本 上均匀的溶液的形式的、基本上均匀的单一液相橡胶水泥所需要的量。

添加到聚合物淤浆中的烃溶剂的量由烃橡胶在所述水泥中的希望 的最终浓度决定，并且可以包括可以在形成橡胶水泥时被与所述稀释 剂一起除去的一部分溶剂。在聚合物淤浆中存在的稀释剂的量可以取 决于反应条件和其它因素以及所述淤浆聚合方法的其它属性。已经出 乎预料地发现，产生所述基本上均匀的烃橡胶水泥所要求的烃溶剂的 浓度和要求从聚合物淤浆中除去的稀释剂的量，可能受存在在聚合物 淤浆中或后来添加到聚合物淤浆中的氢氟碳稀释剂的选择和浓度的影 响。

与除使用基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂外在相同条件下的相 同聚合物淤浆相比，包含适当选择的氢氟碳稀释剂的聚合物淤浆可能 要求除去更大部分的稀释剂和/或烃溶剂，以产生所述基本上均匀的单 一液相橡胶水泥。因此，与基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂相比， 当包含氢氟碳的稀释剂存在时，为了从包含氢氟碳稀释剂的聚合物淤 浆生产均匀的烃水泥，将需要从合并的聚合物淤浆和烃溶剂混合物中 除去更多的稀释剂。例如，在向包含氢氟碳稀释剂的聚合物淤浆中添 加给定量的烃溶剂后，将需要除去更多的稀释剂以产生基本上均匀的 橡胶水泥，与在其中稀释剂基本上由氯甲烷组成的相同情况下要求除 去的稀释剂的量相比。在除去稀释剂以产生基本上均匀的橡胶水泥时， 未反应的单体和其它挥发性杂质也被除去。因此，已经发现，通过适 当选择单独存在的或与氯甲烷和/或其它稀释剂组合的氢氟碳稀释剂， 可以生产基本上均匀的橡胶水泥，其包含更少的单体和其它杂质(相 对于存在的烃橡胶的量)，与在相同条件下在不存在氢氟碳稀释剂的 情况下(即在相同情况下使用基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂)所 生产的水泥所具有的单体和其它杂质的量相比。

在一个实施方案中，生产基本上均匀的烃橡胶水泥的方法包括如 下步骤：使包含烃橡胶、稀释剂和未反应的单体的聚合物淤浆与烃溶 剂接触；和以不充分多于生产基本上均匀的单一液相烃橡胶水泥所需 要的量的量除去稀释剂，其中基于存在于烃橡胶水泥中的烃橡胶的总 量计的烃橡胶水泥中单体的质量分数低于基于存在于烃橡胶淤浆中的 烃橡胶的总量计的所述烃橡胶淤浆中单体的质量分数。

在另一个实施方案中，生产基本上均匀的烃橡胶水泥的方法包括 如下步骤：使包含烃橡胶、基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂和基于 存在于聚合物淤浆中的烃橡胶的总量计第一质量分数的未反应单体的 聚合物淤浆与氢氟碳稀释剂和烃溶剂接触；和以不充分多于产生基本 上均匀的烃橡胶水泥所要求的量的量除去所述稀释剂和所述氢氟碳稀 释剂，该基本上均匀的烃橡胶水泥的、基于存在于该基本上均匀的烃 橡胶水泥中的烃橡胶的总量计的未反应单体的质量分数小于在原始聚 合物淤浆中存在的未反应单体的质量分数。在一个实施方案中，在向 聚合物淤浆中添加烃溶剂之前，在向聚合物淤浆中添加烃溶剂之后， 或者在向聚合物淤浆中添加烃溶剂的同时，可以添加至少一部分的氢 氟碳稀释剂。所述氢氟碳稀释剂和/或所述烃溶剂也可以分步和/或逐 渐地添加到所述聚合物淤浆中，添加到合并的聚合物淤浆和烃溶剂混 合物中，添加到合并的聚合物淤浆和氢氟碳稀释剂混合物中，或者可 以采用这些方式的任何组合。

因此，在一个实施方案中，所述稀释剂可以仅包含生产所述基本 上均匀的橡胶水泥所要求的氢氟碳稀释剂的总量中的一部分，并且另 外量的氢氟碳稀释剂可以在与烃橡胶水泥希望的结果一致的情况下在 所述方法中的任何一个或多个点添加，所述烃橡胶水泥的相对于存在 的橡胶总量计的单体质量分数小于存在于从其生产所述橡胶水泥的聚 合物淤浆的橡胶总量计的单体质量分数。

为了制备基本上均匀的橡胶水泥而从所述体系除去的稀释剂的 量，由烃橡胶淤浆的组成(即烃橡胶和稀释剂的质量分数)、需要的 烃橡胶水泥浓度(即烃橡胶聚合物在烃溶剂中的质量分数)和描述烃 橡胶的、作为所述水泥中稀释剂质量分数的函数的温度依赖性相行为 的组成相图(compositional phase diagram)决定。以不充分多于产生 基本上均匀的烃橡胶水泥所要求的量的量除去所述稀释剂，是指以一 定的量除去稀释剂，该量是得到在给定的温度、给定的稀释剂组成和 给定的希望的烃橡胶水泥浓度下在相图中定义边界曲线的组成的 ±15％，优选±10％，更优选±5％的范围内的水泥组成所需要的量。

在附图1中给出了在含有氢氟碳的己烷基水泥中的丁基橡胶的组 成相图的实例，同时给出比较的氯甲烷体系的相图。

氢氟碳稀释剂的选择

本发明的氢氟碳稀释剂包含至少一个碳原子、至少一个氢原子和 至少一个氟原子。在一个优选的实施方案中，所述氢氟碳稀释剂基本 上由碳、氢和氟组成。在一个更优选的实施方案中，所述氢氟碳稀释 剂是基本上由碳、氢和氟组成的饱和化合物。氢氟碳稀释剂可以包括 氢氟碳稀释剂的组合，并且可以单独使用，或者于其它稀释剂、溶剂 等组合使用。

优选地，所述氢氟碳稀释剂在25℃和101kPa-a(1大气压)的压 力下是气体，并且具有比用于生产所述基本上均匀的烃橡胶水泥的烃 溶剂高的蒸气压(即更低的沸点)。在一个优选的实施方案中，所述 氢氟碳稀释剂包括由下式表示的氢氟碳：C_xH_yF_z，其中x是1至10，或 者1-9，或者1-8，或者1-7，或者1-6，或者1-5，或者1-4，或 者1-3，最优选2的整数；y至少为1；和z至少为1。在一个优选的实施 方案中，所述氢氟碳稀释剂包含至少两个碳原子和至少两个氟原子。

合适的氢氟碳稀释剂的示例性实例包括氟甲烷；二氟甲烷；三氟 甲烷；氟乙烷；1,1-二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；1,1,1-三氟乙烷；1,1,2- 三氟乙烷；1,1,1,2-四氟乙烷；1,1,2,2-四氟乙烷；1,1,1,2,2-五氟乙烷； 1,1,1-三氟丙烷；1,1,2-三氟丙烷；1,1,3-三氟丙烷；1,2,2-三氟丙烷；1,2,3- 三氟丙烷；1,1,1,2-四氟丙烷；1,1,1,3-四氟丙烷；1,1,2,2-四氟丙烷； 1,1,2,3-四氟丙烷；1,1,3,3-四氟丙烷；1,2,2,3-四氟丙烷；1,1,1,2,2-五氟 丙烷；1,1,1,2,3-五氟丙烷；1,1,1,3,3-五氟丙烷；1,1,2,2,3-五氟丙烷； 1,1,2,3,3-五氟丙烷；1,1,1,2,2,3-六氟丙烷；1,1,1,2,3,3-六氟丙烷； 1,1,1,3,3,3-六氟丙烷；1,1,1,2,2,3,3-七氟丙烷；1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷； 1,1,1-三氟丁烷；1,1,2-三氟丁烷；1,1,3-三氟丁烷；1,1,4-三氟丁烷；1,2,2- 三氟丁烷；1,2,3-三氟丁烷；1,3,3-三氟丁烷；2,2,3-三氟丁烷；1,1,1,2- 四氟丁烷；1,1,1,3-四氟丁烷；1,1,1,4-四氟丁烷；1,1,2,2-四氟丁烷； 1,1,2,3-四氟丁烷；1,1,2,4-四氟丁烷；1,1,3,3-四氟丁烷；1,1,3,4-四氟丁 烷；1,1,4,4-四氟丁烷；1,2,2,3-四氟丁烷；1,2,2,4-四氟丁烷；1,2,3,3- 四氟丁烷；1,2,3,4-四氟丁烷；2,2,3,3-四氟丁烷；1,1,1,2,2-五氟丁烷； 1,1,1,2,3-五氟丁烷；1,1,1,2,4-五氟丁烷；1,1,1,3,3-五氟丁烷；1,1,1,3,4- 五氟丁烷；1,1,1,4,4-五氟丁烷；1,1,2,2,3-五氟丁烷；1,1,2,2,4-五氟丁 烷；1,1,2,3,3-五氟丁烷；1,1,2,4,4-五氟丁烷；1,1,3,3,4-五氟丁烷； 1,2,2,3,3-五氟丁烷；1,2,2,3,4-五氟丁烷；1,1,1,2,2,3-六氟丁烷； 1,1,1,2,2,4-六氟丁烷；1,1,1,2,3,3-六氟丁烷，1,1,1,2,3,4-六氟丁烷； 1,1,1,2,4,4-六氟丁烷；1,1,1,3,3,4-六氟丁烷；1,1,1,3,4,4-六氟丁烷； 1,1,1,4,4,4-六氟丁烷；1,1,2,2,3,3-六氟丁烷；1,1,2,2,3,4-六氟丁烷； 1,1,2,2,4,4-六氟丁烷；1,1,2,3,3,4-六氟丁烷；1,1,2,3,4,4-六氟丁烷； 1,2,2,3,3,4-六氟丁烷；1,1,1,2,2,3,3-七氟丁烷；1,1,1,2,2,4,4-七氟丁烷； 1,1,1,2,2,3,4-七氟丁烷；1,1,1,2,3,3,4-七氟丁烷；1,1,1,2,3,4,4-七氟丁烷； 1,1,1,2,4,4,4-七氟丁烷；1,1,1,3,3,4,4-七氟丁烷；1,1,1,2,2,3,3,4-八氟丁 烷；1,1,1,2,2,3,4,4-八氟丁烷；1,1,1,2,3,3,4,4-八氟丁烷；1,1,1,2,2,4,4,4- 八氟丁烷；1,1,1,2,3,4,4,4-八氟丁烷；1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟丁烷； 1,1,1,2,2,3,4,4,4-九氟丁烷；1,1,1-三氟-2-甲基丙烷；1,1,3-三氟-2-甲基 丙烷；1,1,1,3-四氟-2-甲基丙烷；1,1,3,3-四氟-2-甲基丙烷；1,1,3-三氟 -2-(氟甲基)丙烷；1,1,1,3,3-五氟-2-甲基丙烷；1,1,3,3-四氟-2-(氟甲基) 丙烷；1,1,1,3-四氟-2-(氟甲基)丙烷；1,1,2-三氟环丁烷；1,1,3-三氟环 丁烷；1,2,3-三氟环丁烷；1,1,2,2-四氟环丁烷；1,1,3,3-四氟环丁烷； 1,1,2,2,3-五氟环丁烷；1,1,2,3,3-五氟环丁烷；1,1,2,2,3,3-六氟环丁烷； 1,1,2,2,3,4-六氟环丁烷；1,1,2,3,3,4-六氟环丁烷；1,1,2,2,3,3,4-七氟环 丁烷；和它们的混合物。特别优选的氢氟碳稀释剂包括1,1,2-三氟乙烷 和1,1,1,2-四氟乙烷，其中1,1,1,2-四氟乙烷是特别优选的。

不饱和氢氟碳稀释剂的示例性实例包括1,1,2-三氟乙烯；1,1,2-三 氟丙烯；1,1,3-三氟丙烯；1,2,3-三氟丙烯；1,3,3-三氟丙烯；2,3,3-三氟 丙烯；3,3,3-三氟丙烯；1,1,2-三氟-1-丁烯；1,1,3-三氟-1-丁烯；1,1,4- 三氟-1-丁烯；1,2,3-三氟-1-丁烯；1,2,4-三氟-1-丁烯；1,3,3-三氟-1-丁 烯；1,3,4-三氟-1-丁烯；1,4,4-三氟-1-丁烯；2,3,3-三氟-1-丁烯；2,3,4- 三氟-1-丁烯；2,4,4-三氟-1-丁烯；3,3,4-三氟-1-丁烯；3,4,4-三氟-1-丁 烯；4,4,4-三氟-1-丁烯；1,1,2,3-四氟-1-丁烯；1,1,2,4-四氟-1-丁烯； 1,1,3,3-四氟-1-丁烯；1,1,3,4-四氟-1-丁烯；1,1,4,4-四氟-1-丁烯；1,2,3,3- 四氟-1-丁烯；1,2,3,4-四氟-1-丁烯；1,2,4,4-四氟-1-丁烯；1,3,3,4-四氟 -1-丁烯；1,3,4,4-四氟-1-丁烯；1,4,4,4-四氟-1-丁烯；2,3,3,4-四氟-1-丁 烯；2,3,4,4-四氟-1-丁烯；2,4,4,4-四氟-1-丁烯；3,3,4,4-四氟-1-丁烯； 3,4,4,4-四氟-1-丁烯；1,1,2,3,3-五氟-1-丁烯；1,1,2,3,4-五氟-1-丁烯； 1,1,2,4,4-五氟-1-丁烯；1,1,3,3,4-五氟-1-丁烯；1,1,3,4,4-五氟-1-丁烯； 1,1,4,4,4-五氟-1-丁烯；1,2,3,3,4-五氟-1-丁烯；1,2,3,4,4-五氟-1-丁烯； 1,2,4,4,4-五氟-1-丁烯；2,3,3,4,4-五氟-1-丁烯；2,3,4,4,4-五氟-1-丁烯； 3,3,4,4,4-五氟-1-丁烯；1,1,2,3,3,4-六氟-1-丁烯；1,1,2,3,4,4-六氟-1-丁 烯；1,1,2,4,4,4-六氟-1-丁烯；1,2,3,3,4,4-六氟-1-丁烯；1,2,3,4,4,4-六氟 -1-丁烯；2,3,3,4,4,4-六氟-1-丁烯；1,1,2,3,3,4,4-七氟-1-丁烯； 1,1,2,3,4,4,4-七氟-1-丁烯；1,1,3,3,4,4,4-七氟-1-丁烯；1,2,3,3,4,4,4-七氟 -1-丁烯；1,1,1-三氟-2-丁烯；1,1,2-三氟-2-丁烯；1,1,3-三氟-2-丁烯； 1,1,4-三氟-2-丁烯；1,2,3-三氟-2-丁烯；1,2,4-三氟-2-丁烯；1,1,1,2-四 氟-2-丁烯；1,1,1,3-四氟-2-丁烯；1,1,1,4-四氟-2-丁烯；1,1,2,3-四氟-2- 丁烯；1,1,2,4-四氟-2-丁烯；1,2,3,4-四氟-2-丁烯；1,1,1,2,3-五氟-2-丁 烯；1,1,1,2,4-五氟-2-丁烯；1,1,1,3,4-五氟-2-丁烯；1,1,1,4,4-五氟-2-丁 烯；1,1,2,3,4-五氟-2-丁烯；1,1,2,4,4-五氟-2-丁烯；1,1,1,2,3,4-六氟-2- 丁烯；1,1,1,2,4,4-六氟-2-丁烯；1,1,1,3,4,4-六氟-2-丁烯；1,1,1,4,4,4-六 氟-2-丁烯；1,1,2,3,4,4-六氟-2-丁烯；1,1,1,2,3,4,4-七氟-2-丁烯； 1,1,1,2,4,4,4-七氟-2-丁烯；和它们的混合物，并且包括包含至少一种上 述饱和氢氟碳稀释剂的混合物。

所述稀释剂还可以包括包含一种或多种上述氢氟碳稀释剂以及一 种或多种取代或未取代的烷烃、烯烃、炔烃或它们的组合的混合物， 所述烷烃、烯烃和炔烃各自包含1至10个碳原子，优选1-5个碳原子， 其中1-3个碳原子是最优选的。

在一个实施方案中，所述稀释剂可以包括与氯甲烷的混合物，其 中相对于混合物中存在的稀释剂的总量计，这样的混合物包含5-90％ 重量的氯甲烷，或者5-80％重量的氯甲烷，或者5-70％重量的氯甲 烷，或者5-60％重量的氯甲烷，或者5-50％重量的氯甲烷，或者5 -40％重量的氯甲烷，或者5-30％重量的氯甲烷，或者5-20重量％ 的氯甲烷，或者5-10％重量的氯甲烷。

在另一个实施方案中，本发明的聚合物淤浆优选基本上不含氯甲 烷，其中基本上不含氯甲烷的聚合物淤浆被定义为包含少于1wt％氯甲 烷的聚合物淤浆。

在另一个实施方案中，所述氢氟碳稀释剂与一种或多种稀释气体 组合使用，所述稀释气体包括二氧化碳，氮气，氢气，氩，氖，氦， 氪，氙和/或其它惰性气体。优选的气体包括二氧化碳和/或氮气。

基于在烃橡胶聚合物淤浆中存在的稀释剂的总重量计，所述氢氟 碳稀释剂可以以大于2％重量至最高100％重量的量存在于所述聚合物 淤浆中。在该范围内，稀释剂优选占至少5％重量，优选至少10％重量， 优选至少15％重量，优选至少20％重量，优选至少25％重量，优选至 少30％重量，优选至少35％重量，优选至少40％重量，优选至少45％ 重量，优选至少50％重量，优选至少55％重量，优选至少60％重量， 优选至少65％重量，优选至少70％重量，优选至少75％重量，优选至 少80％重量，优选至少85％重量，优选至少90％重量，更优选至少95％ 重量。在一个优选的实施方案中，所述氢氟碳稀释剂选自下组：1,1- 二氟乙烷，1,1,1-三氟乙烷，1,1,1,2-四氟乙烷，和它们的混合物。

基本上均匀的烃橡胶水泥的形成可能受聚合物淤浆、合并的聚合 物淤浆和烃溶剂混合物等的温度和压力的影响。因此，生产基本上均 匀的烃橡胶水泥的方法可以包括在特定的工艺步骤中改变所述组分的 温度和/或压力。在一个实施方案中，本发明方法可以进一步包括升高 或降低聚合物淤浆、氢氟碳稀释剂、烃溶剂或它们的组合的温度。

烃溶剂

本文中公开的方法中的烃溶剂可以包含沸点比使用的稀释剂沸点 高的任何烃。优选地，所述烃溶剂包含C₄-C₁₀烃或者烃的混合物。更 优选地，所述烃溶剂包含C₅-C₇烃。优选选择可用于本发明的烃溶剂， 使得烃橡胶淤浆中存在的目标量的烃橡胶可溶于处于所述聚合物淤浆 与所述溶剂接触时的温度的、添加到聚合物淤浆中的所述量溶剂中。 合适的烃溶剂的示例性的非限制性实例包括线性、支化或环状的 C₄-C₁₀烃，优选C₅-C₈烃。合适的烃溶剂的具体实例包括但不限于丁烷， 环丁烷，异丁烷，正戊烷，环戊烷，正己烷，甲基环戊烷，异己烷， 2-甲基戊烷，3-甲基戊烷，2-甲基丁烷，2,2-二甲基丁烷，2,3-二甲基 丁烷，2-甲基己烷，3-甲基己烷，3-乙基戊烷，2,2-二甲基戊烷，2,3- 二甲基戊烷，2,4-二甲基戊烷，3,3-二甲基戊烷，2-甲基庚烷，3-乙基 己烷，2,5-二甲基己烷，2,2,4-三甲基戊烷，辛烷，庚烷，壬烷，癸烷， 十二烷，十一烷，1,1-二甲基环戊烷，1,2-二甲基环戊烷，1,3-二甲基 环戊烷，乙基环戊烷，环己烷，甲基环己烷，苯，甲苯，邻二甲苯， 对二甲苯，间二甲苯，和它们的组合。一种优选的溶剂包括超低苯型 的己烷(ULB己烷)，其是优选等级的己烷，并且基本上由C₆异构体， 即正己烷，2-甲基戊烷，3-甲基戊烷，甲基环戊烷和环己烷的混合物 组成。在ULB己烷中除这些异构体外的精确的余量因制造商而不同。

稀释剂脱除

在一个实施方案中，用于制备基本上均匀的烃橡胶水泥的方法包 括从聚合物淤浆中脱除稀释剂，以生产基本上均匀的烃橡胶水泥。这 种稀释剂的脱除还可以包括至少一部分烃溶剂的脱除。稀释剂的脱除 优选利用稀释剂相对于所述烃橡胶和所述烃溶剂来说更低的蒸气压， 通过使合并的聚合物淤浆和溶剂混合物暴露于降低的压力(例如通过 除去施加的压力和/或通过对所述混合物抽真空)和/或通过对所述体 系加热而经蒸馏进行，使得所述稀释剂与所述烃橡胶分离，从而产生 橡胶水泥。如上面讨论的，单体和其它挥发性杂质也被与所述稀释剂 一起从所述橡胶聚合物中除去。

因此，相对于以同样方式在相同条件下但不存在氢氟碳稀释剂时 生产的橡胶水泥，本发明的橡胶水泥被纯化，因为基于在聚合物淤浆 中存在的烃橡胶总量计的聚合物淤浆中单体的质量分数低于基于在橡 胶水泥中存在的烃橡胶总量计的烃橡胶水泥中单体的质量分数。因此， 本发明的橡胶水泥可以被描述为具有低于聚合物淤浆中未反应单体和 其它杂质相对于从其生产橡胶水泥的聚合物淤浆中的烃橡胶计的质量 分数的、未反应单体和其它杂质相对于橡胶水泥中的烃橡胶计的质量 分数。

为了制备基本上均匀的橡胶水泥而应从所述体系除去的稀释剂的 量，由烃橡胶淤浆的组成(即烃橡胶和稀释剂的质量分数)、需要的 烃橡胶水泥浓度(即烃橡胶聚合物在烃溶剂中的质量分数)和描述烃 橡胶的、作为所述水泥中稀释剂质量分数的函数的温度依赖性相行为 的组成相图决定。以不充分多于产生基本上均匀的烃橡胶水泥所要求 的量的量除去所述稀释剂，是指以得到不偏离在给定温度下在相图中 定义边界曲线的组成超过10％的水泥组成所要求的量除去稀释剂。

在附图1中给出了在含有氢氟碳的己烷基水泥中的丁基橡胶的组 成相图的实例，同时给出比较的氯甲烷体系的相图。

在某些实施方案中，在烃橡胶水泥中的未反应单体基于存在在该 水泥中的烃橡胶总量计的质量分数，比聚合物淤浆中的未反应单体基 于存在在该聚合物淤浆中的烃橡胶总量计的质量分数低10％，优选低 20％，更优选低40％。

在另一实施方案中，在烃橡胶水泥中的未反应单体基于存在在该 水泥中的烃橡胶总量计的质量分数，低于聚合物淤浆中的未反应单体 基于存在在该聚合物淤浆中的烃橡胶总量计的质量分数的90％，优选 低于聚合物淤浆中的未反应单体基于存在在该聚合物淤浆中的烃橡胶 总量计的质量分数的80％，更优选低于聚合物淤浆中的未反应单体基 于存在在该聚合物淤浆中的烃橡胶总量计的质量分数的60％，甚至更 优选低于聚合物淤浆中的未反应单体基于存在在该聚合物淤浆中的烃 橡胶总量计的质量分数的40％，最优选低于聚合物淤浆中的未反应单 体基于存在在该聚合物淤浆中的烃橡胶总量计的质量分数的20％。

在一个优选的实施方案中，所述烃橡胶水泥基本上不含未反应的 单体，这在本文中定义为未反应单体的质量分数小于或等于约0.01质 量分数。

在一个实施方案中，回收的氢氟碳稀释剂、溶剂、单体等以从聚 合物淤浆中分离出来的原样形式或者在随后纯化后，可以被再次用于 或循环回所述方法的合适步骤或者生产所述烃橡胶聚合物淤浆的合适 步骤。因此，可以将从聚合物淤浆中除去的氢氟碳稀释剂的至少一部 分循环回去以生产至少一部分另外的聚合物淤浆。可以将从聚合物淤 浆中除去的烃溶剂的至少一部分循环回去以生产另外的聚合物淤浆。 可以将从聚合物淤浆中除去的单体的至少一部分循环回去以生产另外 的烃橡胶。

工业实用性

本文中所公开的方法可以用于制造可用于广泛用途的聚合物。在 所述烃橡胶水泥中减少量的单体允许由按照本发明方法生产的烃橡胶 水泥形成改进的橡胶组合物。橡胶所具有的低气体渗透性解释了这些 聚合物的最大用途，即内胎和轮胎内衬。这些相同的性能在气垫、空 气弹簧、风箱、收集袋(accumulator bags)，和药用盖(pharmaceutical  closures)中也是重要的。本发明聚合物的热稳定性使得它们对于橡胶 轮胎固化球胆(tire-curing bladders)，高温服务软管和用于热材料 处理的传送带来说是理想的。所述聚合物还显示了高的阻尼，并在温 度和频率两方面具有独特地宽的阻尼和减震范围。它们可用于模制的 橡胶部件，并且在汽车悬挂缓冲器(automobile suspension bumpers)、 汽车尾气管托架(auto exhaust hangers)和车身装配物(body mounts) 中有广泛用途。

通过本发明方法生产的橡胶水泥可以被用于生产可用于轮胎侧壁 和胎面混合物的聚合物。在侧壁中，所述聚合物的特性赋予了好的耐 臭氧性，裂纹切断生长(crack cut growth)和外观。本发明方法的聚 合物还可以被共混。显示相共连续性(co-continuity)的、具有高二 烯橡胶的合适复配的共混物给出优异的侧壁。通过使用按照本发明生 产的聚合物，可以在没有耐磨损性和滚动阻力方面的损失的情况下实 现高性能轮胎的耐湿、雪和冰滑性能以及干牵引方面的改进。

所述橡胶聚合物与热塑性树脂的共混物还可以被用于这些混合物 的增韧。高密度聚乙烯和全同立构聚丙烯经常用5-30wt％的聚异丁烯 改性。在某些应用中，本发明的聚合物提供了可在热塑性塑料模制设 备中加工的高弹性混合物。通过本发明方法生产的聚合物还可以与聚 酰胺共混，以产生其它工业应用。

通过本发明方法生产的聚合物还可以被用作粘合剂，填缝物 (caulks)，密封剂和上光化合物(glazing compounds)。它们还可 以在含有丁基橡胶、SBR橡胶和天然橡胶的橡胶复配物中用作增塑剂。 在线性密度聚乙烯(LLDPE)共混物中，它们将粘附性引入伸展缠绕薄 膜中。它们还可以被用于润滑剂中(作为分散剂)和用于埋嵌(potting) 和电缆填充材料。在某些应用中，通过本发明方法生产的聚合物还可 用于口香糖，以及用于医疗应用如药用塞，和油漆辊领域。

在某些实施方案中，本发明涉及：

1.一种从包含烃橡胶、稀释剂和未反应单体的聚合物淤浆生产 基本上均匀的单一液相烃橡胶水泥的方法，该方法包括：

(a)使所述聚合物淤浆与烃溶剂接触；和

(b)以不充分多于生产所述基本上均匀的单一液相烃橡胶水泥所 需要量的量除去稀释剂，其中基于存在于烃橡胶水泥中的烃橡胶的总 量计的烃橡胶水泥中单体的质量分数低于基于存在于烃橡胶淤浆中的 烃橡胶的总量计的所述烃橡胶淤浆中单体的质量分数，

其中所述稀释剂包含氢氟碳。

2.一种从包含烃橡胶、基本上不含氢氟碳稀释剂的稀释剂和基 于存在于聚合物淤浆中的烃橡胶的总量计第一质量分数的未反应单体 的聚合物淤浆生产基本上均匀的烃橡胶水泥的方法，该方法包括：

(a)使所述聚合物淤浆与氢氟碳稀释剂和烃溶剂接触；和

(b)除去所述稀释剂和所述氢氟碳稀释剂的至少一部分，以产生 基本上均匀的烃橡胶水泥，该基本上均匀的烃橡胶水泥具有基于存在 于该基本上均匀的烃橡胶水泥中的烃橡胶的总量计第二质量分数的未 反应单体，

其中所述第一质量分数大于所述第二质量分数。

3.翻新现有的淤浆阳离子聚合装置的方法，该翻新方法包括如下 步骤：

(a)使来自淤浆阳离子聚合装置的聚合物淤浆与烃溶剂接触，所 述聚合物淤浆包含烃橡胶、稀释剂和基于存在于聚合物淤浆中的烃橡 胶的总量计第一质量分数的未反应单体；和

(b)除去至少一部分所述稀释剂，以产生基本上均匀的烃橡胶水 泥，该烃橡胶水泥具有基于存在于该基本上均匀的烃橡胶水泥中的烃 橡胶的总量计第二质量分数的未反应单体，

其中所述稀释剂包含氢氟碳，和

其中所述第一质量分数大于所述第二质量分数。

4.翻新现有的淤浆阳离子聚合装置的方法，该翻新方法包括如下 步骤：

(a)使来自淤浆阳离子聚合装置的聚合物淤浆与氢氟碳稀释剂和 烃溶剂接触，所述聚合物淤浆包含烃橡胶、基本上不含氢氟碳稀释剂 的稀释剂和基于存在于聚合物淤浆中的烃橡胶的总量计第一质量分数 的未反应单体；

(b)除去所述稀释剂和所述氢氟碳稀释剂的至少一部分，以产生 基本上均匀的烃橡胶水泥，该烃橡胶水泥具有基于存在于该基本上均 匀的烃橡胶水泥中的烃橡胶的总量计第二质量分数的未反应单体，

其中所述第一质量分数大于所述第二质量分数。

5.一种从聚合物淤浆生产单一液相烃橡胶水泥的方法，该聚合物 淤浆包含烃橡胶、稀释剂和在聚合物淤浆中的、基于聚合物淤浆中的 烃橡胶的总重量计第一质量分数的未反应单体，该方法包括：

(a)使所述聚合物淤浆与烃溶剂接触；和

(b)从所述聚合物淤浆中除去至少一部分稀释剂，以产生单一液 相的烃橡胶水泥，该烃橡胶水泥具有在该烃橡胶水泥中的、基于存在 于该烃橡胶水泥的烃橡胶的总量计第二质量分数的未反应单体，

其中所述稀释剂包含氢氟碳，和所述第一质量分数大于所述第二 质量分数。

6.任何前述段落的方法，其中所述氢氟碳包含至少一个碳原子和 至少两个氟原子。

7.任何前述段落的方法，其中所述氢氟碳包含1,1-二氟乙烷。

8.任何前述段落的方法，其中所述氢氟碳包含1,1,1,2-四氟乙 烷。

9.任何前述段落的方法，其中所述氢氟碳基本上由氢、碳和氟组 成。

10.任何前述段落的方法，其中未反应单体在烃水泥中的、基于 烃水泥中烃橡胶总重量计的质量分数小于未反应单体在聚合物淤浆中 的、基于聚合物淤浆中烃橡胶总重量计的质量分数。

11.任何前述段落的方法，其中所述稀释剂还包含氯甲烷。

12.任何前述段落的方法，其中所述烃橡胶包括异丁烯、异戊二 烯、对甲基苯乙烯或它们的组合的聚合物和/或共聚物。

13.任何前述段落的方法，其中所述稀释剂基本上由氢氟碳组成。

14.任何前述段落的方法，其中所述聚合物淤浆是在用于生产 C₄-C₇异烯烃聚合物的淤浆阳离子聚合方法中生产的。

15.任何前述段落的方法，其中所述聚合物淤浆包含大于或等于 约10％体积的固体物。

16.任何前述段落的方法，其中当与所述烃溶剂接触时，所述聚 合物淤浆的温度低于或等于约-20℃。

17.任何前述段落的方法，其中烃水泥中未反应单体的、基于烃 水泥中烃橡胶总重量计的质量分数小于聚合物淤浆中未反应单体的、 基于聚合物淤浆中烃橡胶总重量计的质量分数的80％。

18.任何前述段落的方法，其中所述烃橡胶水泥基本上不含未反 应的单体。

19.任何前述段落的方法，其中所述氢氟碳稀释剂在25℃和 101.3kPa-a的压力下是气体。

20.任何前述段落的方法，其中所述氢氟碳由下式表示：

C_xH_yF_z

其中x是1至10的整数，y大于或等于1，并且z大于或等于1。

21.任何前述段落的方法，其中所述氢氟碳选自下组：氟甲烷； 二氟甲烷；三氟甲烷；氟乙烷；1,1-二氟乙烷；1,2-二氟乙烷；1,1,1- 三氟乙烷；1,1,2-三氟乙烷；1,1,1,2-四氟乙烷；1,1,2,2-四氟乙烷； 1,1,1,2,2-五氟乙烷；1,1,1-三氟丙烷；1,1,2-三氟丙烷；1,1,3-三氟丙烷； 1,2,2-三氟丙烷；1,2,3-三氟丙烷；1,1,1,2-四氟丙烷；1,1,1,3-四氟丙烷； 1,1,2,2-四氟丙烷；1,1,2,3-四氟丙烷；1,1,3,3-四氟丙烷；1,2,2,3-四氟丙 烷；1,1,1,2,2-五氟丙烷；1,1,1,2,3-五氟丙烷；1,1,1,3,3-五氟丙烷； 1,1,2,2,3-五氟丙烷；1,1,2,3,3-五氟丙烷；1,1,1,2,2,3-六氟丙烷； 1,1,1,2,3,3-六氟丙烷；1,1,1,3,3,3-六氟丙烷；1,1,1,2,2,3,3-七氟丙烷； 1,1,1,2,3,3,3-七氟丙烷；1,1,1-三氟丁烷；1,1,2-三氟丁烷；1,1,3-三氟丁 烷；1,1,4-三氟丁烷；1,2,2-三氟丁烷；1,2,3-三氟丁烷；1,3,3-三氟丁烷； 2,2,3-三氟丁烷；1,1,1,2-四氟丁烷；1,1,1,3-四氟丁烷；1,1,1,4-四氟丁 烷；1,1,2,2-四氟丁烷；1,1,2,3-四氟丁烷；1,1,2,4-四氟丁烷；1,1,3,3- 四氟丁烷；1,1,3,4-四氟丁烷；1,1,4,4-四氟丁烷；1,2,2,3-四氟丁烷； 1,2,2,4-四氟丁烷；1,2,3,3-四氟丁烷；1,2,3,4-四氟丁烷；2,2,3,3-四氟丁 烷；1,1,1,2,2-五氟丁烷；1,1,1,2,3-五氟丁烷；1,1,1,2,4-五氟丁烷； 1,1,1,3,3-五氟丁烷；1,1,1,3,4-五氟丁烷；1,1,1,4,4-五氟丁烷；1,1,2,2,3- 五氟丁烷；1,1,2,2,4-五氟丁烷；1,1,2,3,3-五氟丁烷；1,1,2,4,4-五氟丁 烷；1,1,3,3,4-五氟丁烷；1,2,2,3,3-五氟丁烷；1,2,2,3,4-五氟丁烷； 1,1,1,2,2,3-六氟丁烷；1,1,1,2,2,4-六氟丁烷；1,1,1,2,3,3-六氟丁烷， 1,1,1,2,3,4-六氟丁烷；1,1,1,2,4,4-六氟丁烷；1,1,1,3,3,4-六氟丁烷； 1,1,1,3,4,4-六氟丁烷；1,1,1,4,4,4-六氟丁烷；1,1,2,2,3,3-六氟丁烷； 1,1,2,2,3,4-六氟丁烷；1,1,2,2,4,4-六氟丁烷；1,1,2,3,3,4-六氟丁烷； 1,1,2,3,4,4-六氟丁烷；1,2,2,3,3,4-六氟丁烷；1,1,1,2,2,3,3-七氟丁烷； 1,1,1,2,2,4,4-七氟丁烷；1,1,1,2,2,3,4-七氟丁烷；1,1,1,2,3,3,4-七氟丁烷； 1,1,1,2,3,4,4-七氟丁烷；1,1,1,2,4,4,4-七氟丁烷；1,1,1,3,3,4,4-七氟丁烷； 1,1,1,2,2,3,3,4-八氟丁烷；1,1,1,2,2,3,4,4-八氟丁烷；1,1,1,2,3,3,4,4-八氟 丁烷；1,1,1,2,2,4,4,4-八氟丁烷；1,1,1,2,3,4,4,4-八氟丁烷； 1,1,1,2,2,3,3,4,4-九氟丁烷；1,1,1,2,2,3,4,4,4-九氟丁烷；1,1,1-三氟-2- 甲基丙烷；1,1,3-三氟-2-甲基丙烷；1,1,1,3-四氟-2-甲基丙烷；1,1,3,3- 四氟-2-甲基丙烷；1,1,3-三氟-2-(氟甲基)丙烷；1,1,1,3,3-五氟-2-甲基丙 烷；1,1,3,3-四氟-2-(氟甲基)丙烷；1,1,1,3-四氟-2-(氟甲基)丙烷；1,1,2- 三氟环丁烷；1,1,3-三氟环丁烷；1,2,3-三氟环丁烷；1,1,2,2-四氟环丁 烷；1,1,3,3-四氟环丁烷；1,1,2,2,3-五氟环丁烷；1,1,2,3,3-五氟环丁烷； 1,1,2,2,3,3-六氟环丁烷；1,1,2,2,3,4-六氟环丁烷；1,1,2,3,3,4-六氟环丁 烷；1,1,2,2,3,3,4-七氟环丁烷；1,1,2-三氟乙烯；1,1,2-三氟丙烯；1,1,3- 三氟丙烯；1,2,3-三氟丙烯；1,3,3-三氟丙烯；2,3,3-三氟丙烯；3,3,3- 三氟丙烯；1,1,2-三氟-1-丁烯；1,1,3-三氟-1-丁烯；1,1,4-三氟-1-丁烯； 1,2,3-三氟-1-丁烯；1,2,4-三氟-1-丁烯；1,3,3-三氟-1-丁烯；1,3,4-三氟 -1-丁烯；1,4,4-三氟-1-丁烯；2,3,3-三氟-1-丁烯；2,3,4-三氟-1-丁烯； 2,4,4-三氟-1-丁烯；3,3,4-三氟-1-丁烯；3,4,4-三氟-1-丁烯；4,4,4-三氟 -1-丁烯；1,1,2,3-四氟-1-丁烯；1,1,2,4-四氟-1-丁烯；1,1,3,3-四氟-1-丁 烯；1,1,3,4-四氟-1-丁烯；1,1,4,4-四氟-1-丁烯；1,2,3,3-四氟-1-丁烯； 1,2,3,4-四氟-1-丁烯；1,2,4,4-四氟-1-丁烯；1,3,3,4-四氟-1-丁烯；1,3,4,4- 四氟-1-丁烯；1,4,4,4-四氟-1-丁烯；2,3,3,4-四氟-1-丁烯；2,3,4,4-四氟 -1-丁烯；2,4,4,4-四氟-1-丁烯；3,3,4,4-四氟-1-丁烯；3,4,4,4-四氟-1-丁 烯；1,1,2,3,3-五氟-1-丁烯；1,1,2,3,4-五氟-1-丁烯；1,1,2,4,4-五氟-1-丁 烯；1,1,3,3,4-五氟-1-丁烯；1,1,3,4,4-五氟-1-丁烯；1,1,4,4,4-五氟-1-丁 烯；1,2,3,3,4-五氟-1-丁烯；1,2,3,4,4-五氟-1-丁烯；1,2,4,4,4-五氟-1-丁 烯；2,3,3,4,4-五氟-1-丁烯；2,3,4,4,4-五氟-1-丁烯；3,3,4,4,4-五氟-1-丁 烯；1,1,2,3,3,4-六氟-1-丁烯；1,1,2,3,4,4-六氟-1-丁烯；1,1,2,4,4,4-六氟 -1-丁烯；1,2,3,3,4,4-六氟-1-丁烯；1,2,3,4,4,4-六氟-1-丁烯；2,3,3,4,4,4- 六氟-1-丁烯；1,1,2,3,3,4,4-七氟-1-丁烯；1,1,2,3,4,4,4-七氟-1-丁烯； 1,1,3,3,4,4,4-七氟-1-丁烯；1,2,3,3,4,4,4-七氟-1-丁烯；1,1,1-三氟-2-丁 烯；1,1,2-三氟-2-丁烯；1,1,3-三氟-2-丁烯；1,1,4-三氟-2-丁烯；1,2,3- 三氟-2-丁烯；1,2,4-三氟-2-丁烯；1,1,1,2-四氟-2-丁烯；1,1,1,3-四氟-2- 丁烯；1,1,1,4-四氟-2-丁烯；1,1,2,3-四氟-2-丁烯；1,1,2,4-四氟-2-丁烯； 1,2,3,4-四氟-2-丁烯；1,1,1,2,3-五氟-2-丁烯；1,1,1,2,4-五氟-2-丁烯； 1,1,1,3,4-五氟-2-丁烯；1,1,1,4,4-五氟-2-丁烯；1,1,2,3,4-五氟-2-丁烯； 1,1,2,4,4-五氟-2-丁烯；1,1,1,2,3,4-六氟-2-丁烯；1,1,1,2,4,4-六氟-2-丁 烯；1,1,1,3,4,4-六氟-2-丁烯；1,1,1,4,4,4-六氟-2-丁烯；1,1,2,3,4,4-六氟 -2-丁烯；1,1,1,2,3,4,4-七氟-2-丁烯；1,1,1,2,4,4,4-七氟-2-丁烯；和它们 的混合物。

22.任何前述段落的方法，其中所述烃溶剂包含C₄-C₁₀烃。

23.任何前述段落的方法，其中所述烃溶剂包含线性、支化或环 状的C₅-C₈烃。

24.任何前述段落的方法，其中所述烃溶剂包含C₅-C₇烷烃。

25.任何前述段落的方法，其中所述烃溶剂选自下组：

丁烷，环丁烷，异丁烷，正戊烷，环戊烷，正己烷，甲基环戊烷， 异己烷，2-甲基戊烷，3-甲基戊烷，2-甲基丁烷，2,2-二甲基丁烷，2,3- 二甲基丁烷，2-甲基己烷，3-甲基己烷，3-乙基戊烷，2,2-二甲基戊烷， 2,3-二甲基戊烷，2,4-二甲基戊烷，3,3-二甲基戊烷，2-甲基庚烷，3- 乙基己烷，2,5-二甲基己烷，2,2,4-三甲基戊烷，辛烷，庚烷，壬烷， 癸烷，十二烷，十一烷，1,1-二甲基环戊烷，1,2-二甲基环戊烷，1,3- 二甲基环戊烷，乙基环戊烷，环己烷，甲基环己烷，苯，甲苯，邻二 甲苯，对二甲苯，间二甲苯，和它们的组合。

26.任何前述段落的方法，其中所述烃溶剂是正己烷，2-甲基戊 烷，3-甲基戊烷，甲基环戊烷和/或环己烷的混合物。

27.任何前述段落的方法，还包括如下步骤：

(c)从所述聚合物淤浆除去至少一部分所述氢氟碳；和

(d)循环至少一部分所述除去的氢氟碳，用于生产另外的聚合物淤 浆。

28.任何前述段落的方法，还包括如下步骤：

(c)除去至少一部分所述烃溶剂；和

(d)循环至少一部分所述除去的烃溶剂，用于生产另外的聚合物淤 浆。

29.任何前述段落的方法，还包括如下步骤：

(c)除去至少一部分所述单体；和

(d)循环至少一部分所述除去的单体，用于生产另外的烃橡胶。

30.任何前述段落的方法，还包括：

调节所述聚合物淤浆或所述聚合物淤浆与所述烃溶剂的混合物的 温度和/或压力。

31.任何前述段落的方法，还包括：

调节温度、压力、烃溶剂在得到的混合物中的重量分数和/或稀释 剂在得到的混合物中的重量分数，使得得到的混合物维持是基本上均 匀的液相。

32.通过任何前述段落的方法制备的烃橡胶水泥组合物。

本文中引用的所有专利和专利申请、测试方法(例如ASTM方法) 和其它文件通过引用充分引入本文至这样的公开不与本发明不一致的 程度，并且为了这种引入被允许的全部权限。

当在本文中列出数字下限和数字上限时，从任何下限至任何上限 的范围已经被想到。

尽管已经特别地描述了示例性实施方案，可以理解的是，各种其 它修改对于本领域技术人员来说是显而易见的，并且可以由本领域技 术人员容易地做出，而不背离本发明的精神和范围。因此，不打算将 所附权利要求书的范围限制在本文所陈述的实施例和说明中，而是权 利要求书应被理解为包括存在于本发明中的所有具有专利新颖性的特 征，包括将被本发明所属领域技术人员作为其等同物看待的所有特征。