COMPUESTOS DE POLIHIDROXI COMO AGENTES DE INTERRUPCIÓN DE POLIMERIZACIÓN.

Compuestos de polihidroxi como agentes de interrupción de polimerización Campo técnico Una o más realizaciones de la presente invención van destinadas al uso de compuestos de polihidroxi como agentes de interrupción de procedimientos de polimerización Antecedentes de la invención Se pueden producir polímeros por medio de polimerización en solución, en la que el monómero se polimeriza en un disolvente inerte o en un diluyente. El disolvente puede servir para solubilizar los reactantes y los productos, actuar como vehículo para los reactantes y los productos, contribuir a la transferencia de calor de la mezcla de polimerización y ayudar a moderar la velocidad de polimerización. El disolvente puede permitir una agitación más sencilla y la transferencia de la mezcla de polimerización (también denominada cemento). No obstante, la presencia del disolvente puede generar un número de dificultades. El disolvente se puede separar del caucho y posteriormente se puede reciclar para su reutilización o de otro modo se puede eliminar. El coste de recuperación y reciclaje del disolvente se añade al coste de producir el caucho, y existe el riesgo de que el disolvente reciclado después de la purificación pueda todavía retener algunas impurezas que envenenen el catalizador de polimerización. Además, algunos disolventes, tales como hidrocarburos aromáticos, pueden incrementar la preocupación desde el punto de vista ambiental. Además, la pureza del producto de polímero se puede ver afectada si existen dificultades a la hora de retirar el disolvente. También se pueden producir polímeros por medio de polimerización en bloque (también denominada polimerización en masa), en la que al monómero se polimeriza en ausencia de en ausencia considerable de cualquier disolvente, y de hecho, el propio monómero actúa como diluyente. Debido a que la polimerización en bloque se lleva a cabo considerablemente sin disolvente, existe menos riesgo de contaminación y se simplifica la separación del producto. La polimerización en bloque ofrece un número de ventajas económicas incluyendo un menor coste de capital para nueva capacidad de planta, menor coste energético para operar y menor personal para la operación. La característica de no utilizar disolvente proporciona ventajas desde el punto de vista ambiental, reduciéndose de este modo las emisiones y la contaminación de aguas residuales. A pesar de sus muchas ventajas, la polimerización en bloque requiere un control estricto de la temperatura, y resulta también necesario un equipamiento de agitación complejo y resistente ya que la viscosidad del sistema de polimerización se puede hacer muy elevada. En ausencia de diluyente añadido, la viscosidad del cemento y los efectos de exoterma pueden hacer el control de la temperatura resulte difícil. Por consiguiente, pueden aparecer puntos calientes locales, dando lugar a degradación, formación de gel y/o decoloración del producto polimérico. En el caso extremo, la aceleración descontrolada de la velocidad de polimerización puede conducir a reacciones autorreplicantes desastrosas. Debido a estas dificultades, no se ha usado ampliamente la polimerización en bloque en la producción comercial de cauchos sintéticos. Debido a la necesidad de controlar la viscosidad del cemento polimérico y la exoterma, se puede llevar a cabo la polimerización en bloque a una conversión de monómero considerablemente menor que 100 %, y el monómero restante se recicla. Como en el caso de la polimerización en solución, generalmente resulta necesario añadir un agente de interrupción a la mezcla de polimerización para inactiva las cadenas poliméricas reactivas, el catalizador y/o los componentes del catalizador antes del aislamiento y el secado del producto polimérico. Sin la adición del agente de interrupción, pueden tener lugar reacciones secundarias no deseadas tales como reticulación, acoplamiento y reacciones de oxidación, cuando el polímero en desarrollo o en seudo-desarrollo y el catalizador activo o los componentes del catalizador quedan expuestos al aire durante el aislamiento y el secado del polímero. Se han usado varios agentes de interrupción en la técnica anterior. Se han usado comúnmente agua, alcoholes y ácidos carboxílicos, pero pueden contaminar la corriente de monómero reciclado debido a sus bajos puntos de ebullición y a sus elevadas presiones de vapor. Para solucionar el problema de la contaminación del monómero, se pueden usar alcoholes de cadena larga tales como n-octanol y ácidos carboxílicos de cadena larga tales como ácido 2-etilhexanoico (EHA) y resina líquida destilada (DTO), que presentan puntos de ebullición más elevados y presiones de vapor más bajas. Desafortunadamente, debido a los elevados pesos moleculares de estos alcoholes de cadena larga y de los ácidos carboxílicos, con frecuencia se requieren grandes cantidades de agentes de interrupción para interrumpir de forma eficaz la mezcla de polimerización. Estas cantidades elevadas pueden dar lugar a la formación de cantidades elevadas de alcóxido de metal o de sales de carboxilato de metal como sustancias extrañas en el producto polimérico. La presencia de estas sustancias extrañas puede afectar de manera negativa a la velocidad de vulcanizado del caucho así como también a las propiedades de los vulcanizados de caucho. Por ejemplo, la presencia de cantidades elevadas de sales de metal puede dar lugar a unas propiedades de vulcanizado pobres. Sumario de la invención La presente invención proporciona un procedimiento para inactivar una mezcla de polimerización activa, 2   comprendiendo el procedimiento: (i) preparar un polímero de propagación mediante el empleo de un catalizador de coordinación dentro de la mezcla de polimerización activa, en el que la mezcla de polimerización activa comprende menos que 20 % en peso de disolvente, basado en el peso total de la mezcla; y (ii) protonar el polímero de propagación introduciendo un compuesto de polihidroxi en la mezcla de polimerización activa que contiene el polímero de propagación, en el que el compuesto de polihidroxi presenta un peso molecular equivalente, definido por medio del peso molecular del compuesto de polihidroxi dividido entre el número de grupos hidroxilo por molécula, de menos que 80 g/mol y un punto de ebullición en exceso de 180 ºC. Descripción detallada de realizaciones ilustrativas De acuerdo con una o más realizaciones de la presente invención, se introduce un compuesto de polihidroxi en una mezcla de polimerización activa. En una o más realizaciones, la mezcla de polimerización activa puede incluir un polímero, monómero sin reaccionar, catalizador, componentes de catalizador, residuo de catalizador, polímero funcionalizado de manera opcional o acoplado y disolvente de manera opcional. En una o más realizaciones, la introducción del compuesto de polihidroxi en la mezcla de polimerización activa inactiva parcialmente la mezcla de polimerización. En otras realizaciones, la introducción del compuesto de polihidroxi en la mezcla de polimerización activa inactiva por completo la mezcla de polimerización. En una o más realizaciones, la inactivación de la mezcla de reacción activa puede incluir la detención de la polimerización del monómero. En determinadas realizaciones, la inactivación de la mezcla de polimerización activa puede incluir la desactivación del polímero de propagación, tal como el polímero en desarrollo o en seudo-desarrollo, por medio de protonación u otras reacciones. En estas o en otras realizaciones, la inactivación de la mezcla de polimerización activa puede incluir un catalizador de desactivación, componentes de catalizador y/o un residuo de catalizador por medio de protonación u otras reacciones. Debido a que los compuestos polihidroxi transportan dos o más grupos hidroxi activos por molécula, se pueden emplear cantidades menores de compuestos polihidroxi para inactivar la mezcla de polimerización activa. Por tanto, en una o más realizaciones, el uso de compuestos de polihidroxi como agentes de inactivación proporciona de manera ventajosa composiciones poliméricas que contienen cantidades menores de sustancias extrañas que las composiciones poliméricas obtenidas mediante el empleo de compuesto de monohidroxi como agentes de interrupción. De igual forma, en una o más realizaciones, especialmente en los procedimientos de polimerización en los que se recicla el monómero sin reaccionar, se puede conseguir de manera eficaz la separación del monómero de los compuestos de polihidroxi aprovechando la ventaja de los elevados puntos de ebullición de los compuestos de polihidroxi, y por tanto se puede reducir la contaminación del monómero reciclado mediante los agentes de interrupción. Se puede preparar la mezcla de polimerización activa por medio de procedimientos de polimerización... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para inactivar una mezcla de polimerización activa, comprendiendo dicho procedimiento: (i) preparar un polímero de propagación mediante el empleo de un catalizador de coordinación en el interior de una mezcla de polimerización activa, en el que la mezcla de polimerización activa incluye menos que 20 % en peso de disolvente, basado en el peso total de la mezcla; y (ii) protonar el polímero de propagación introduciendo un compuesto de polihidroxi en la mezcla de polimerización activa que contiene el polímero de propagación, en el que el compuesto de polihidroxi presenta un peso molecular equivalente, definido por medio del peso molecular del compuesto de polihidroxi dividido entre el número de grupos hidroxilo por molécula, de menos que 80 g/mol y un punto de ebullición mayor que 180 ºC. 2. El procedimiento de la reivindicación 1 en el que el compuesto de polihidroxi se caracteriza por un peso molecular equivalente de menos que 60 g/mol, y en el que el compuesto de polihidroxi se caracteriza por un punto de ebullición mayor que 200 ºC, o en el que el catalizador incluye un sistema de catalizador basado en lantánido. 3. El procedimiento de las reivindicaciones 1-2, en el que el compuesto de polihidroxi se selecciona entre el grupo que consiste en 1,2-etanodiol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, 2,3-dimetil-2,3-butanodiol, 2,3-dimetil-1,3propanodiol, 1-2-butanodiol, 1,3-butanodiol, 1,4-butanodiol, 2,3-butanodiol, 1,2-pentanodiol, 1,3-pentanodiol, 1,4pentanodiol, 1,5-pentanodiol, 2,3-pentanodiol, 2,4-pentanodiol, 1,2-hexanodiol, 1,5-hexanodiol, 1,6-hexanodiol, 2,5hexanodiol, dietilenglicol, trietilenglicol, dipropilenglicol, dietanolamina, N-n-butildietanolamina, N-tbutildietanolamina, 3-diisopropilamino-1,2-propanodiol, 1,2-ciclopentanodiol, 1,3-ciclopentanodiol, 1,2ciclohexanodiol, 1,3-ciclohexanodiol, 1,4-ciclohexanodiol, 3-metoxi-1,2-propanodiol y catecol. 4. El procedimiento de las reivindicaciones 1-2, en el que el compuesto de polihidroxi se selecciona entre el grupo que consiste en 1,2,3-propanotriol, 2-hidroximetil-1,3-propanodiol, 1,2,4-butanotriol, 1,1,1-tris(hidroximetil)etano, 1,2,6-hexanotriol, 1,1,1-tris(hidroximetil)propano, 1,2,3-heptanotriol, 1,3,5-ciclohexanotriol, pirogalol, trietanolamina, triisopropanolamina, 1-[N,N-bis(2-hidroxietil)amino]-2-propanol y 2-desoxirribosa. 5. El procedimiento de las reivindicaciones 1-2, en el que el compuesto de polihidroxi se selecciona entre el grupo que consiste en pentaeritritol, eritritol, treitol, dímero de 1,3-dihidroxiacetona, dímero de gliceraldehído, fucosa, 2desoxi-galactosa y 2-desoxiglucosa. 6. El procedimiento de la reivindicaciones 1-2, en el que el compuesto de polihidroxi se selecciona entre el grupo que consiste en glucosa, alosa, arabinosa, lixosa, ribosa, xilosa, xilulosa, galactosa, manosa, tagatosa, fructosa, melibiosa, arabitol, hexahidroxiciclohexano, xilitol, manitol y sorbitol. 14