[其他]連續制備均勻的高分子聚合物溶液的方法

無效

• 申請號: 85107352
• 申請日: 1985-09-30
• 公開（公告）號: CN85107352A
• 公開（公告）日: 1986-10-01
• 發明（設計）人: 彼得·簡·萊姆斯特拉;亨里克斯·埃杜瓦德·休伯特斯·梅杰;蘭伯特·亨利·西奧多
• 申請（專利權）人: 斯塔米卡本公司(DSM附屬公司)
• 主分類號: D01D1/02
• 分類號: D01D1/02;C08J3/08
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明涉及一個連續制備均勻的高分子聚合物溶液和均勻的凝膠制品的新方法，該法是以存在于合適溶劑中的，細碎的高分子聚合物的懸浮液作原料，并在比較高的濃度范圍內，在所要求的很短時間內實現的。

現在，由高分子聚合物溶液，特別是線型高分子聚乙烯溶液，生產具有高抗張強度和高模量的高聚物制品，特別是纖絲和絲條，這在許多專利中已有其生產方法的敘述。請看下列專利，例如，美國專利4，344，908;4，411，845;4，422，993;4，430，383;和4，436，689。還有美國專利4，137，394。

一般地說，在這些已知的方法中，是把濃度最高約為20%（重量）的高分子聚合物溶液，通過一個或者是園形的，或者是狹長的小孔，被拉長或擠壓而成纖絲或絲條。隨后，將該纖絲或絲條冷卻到膠凝點以下的溫度，就轉變成凝膠狀態的纖絲或絲條。此后，在高溫下，在首先除去全部或部分溶劑，或沒有除去全部或部分溶劑的情況下，再把凝膠纖絲或絲條伸展或拉伸。

人們還認為，對于這樣的技術，采用均勻的高聚物溶液這一點是十分重要的，如果溶液不是高度均勻性的，則在制成材料的整個過程中，纖絲或絲條的質量，及其在凝膠狀態時的拉伸性就會受到嚴重的有害影響，而實際上使產品的性能不穩定。

過去，制備這樣的高聚物溶液的典型方法是，在一種合適的溶劑中，攪拌高分子聚合物，以便形成溶液。但是，人們認為，要形成這樣的溶液是不容易的，而且相當費時間。這一情況部分是由于下述事實造成的，即當加工含有很高分子量的聚合物料時，（例如，其重量平均分子量至少為4×10⁵，或特別是約在8×10⁵以上的聚乙烯），所用的機械力在攪拌過程中往往會使正常的線團高聚物分子伸長，由于這一效應，分子本身就產生一個力圖使自己重新收縮成線團分子的收縮力。通常，在進行攪拌時，所觀察到的最終結果是，高分子聚合物的分子往往聚集在攪棒或其他裝置的周圍，并沿著攪棒或其他裝置爬升，這種現象在文獻中已有描述，即通常所說的韋森堡效應。

這一效應是正常攪拌高分子聚合物所固有的，因而它成為形成均勻溶液試驗時的一個主要問題。當對溶液進行比較劇烈或快速攪拌時，當聚合物的濃度增加時，以及當聚合物的分子量增大時，就增強了韋森堡效應。人們懂得，在上述條件下，結果就形成不均勻的高聚物溶液，韋森堡效應對凝膠纖絲、絲條或薄膜的性能產生有害的影響。

實際上，只有采用很低的攪拌速度，和使用比較稀的高聚物溶液時，才能應用這一技術來制備均勻的溶液。人們知道，當溶液的濃度增加時，溶液具有極高的粘性，在這種情況下進行攪拌就比較費力，而且隨后把高粘性溶液輸送到噴絲頭或常用的其他擠壓設備，以便形成凝膠纖絲或絲條，這一操作也變得十分困難。

另一個缺點是，由于采用低速攪拌，就需要增加攪拌時間，因而產生如下的困難，即如果不采取極端措施以除去所存在的氧氣，則高聚物分子將發生降解。

此外，由于隨著高聚物分子的分子量的增加，其粘度影響也相應增大，實施這一方法也就十分困難。

上述這些問題在先有技術中有不同的看法，美國專利4，137，394對這些問題作了說明，關于制備方法，實際討論了減低結晶速度，從而必須減低攪拌速度的問題。另外，美國專利4，413，110敘述了一個方法;即把高分子聚烯烴懸浮在石蠟油中，文中指出，在高溫下，必須緩慢攪拌懸浮液幾小時。如果沒有采取特殊措施，則上述這些條件恰好正是發生高聚物降解的條件，也是不同分子量的高聚物分子發生分離的條件，因此，仍然不易得到均勻的溶液。

因此，目前已知的制備高分子聚合物溶液的方法，以及關于溶液通過小孔或縫隙拉絲或擠壓的方法，都存在許多缺點。這些問題是，特別當試圖把這一基本方法應用在大規模工業生產時，成本很高，而且，采用這些已知方法實現不同于分批生產過程的連續生產，也是極其困難的。

在這方面，現在本發明提供了一個改進了的新方法，令人驚奇的是，鑒于在先有技術中出現的問題，我們發明了一種技術，可很容易制得均勻的高分子聚合物溶液，而又基本上避免了上面討論的問題，在比較短的時間內，幾乎沒有高聚物發生降解或分離;真要有的話，也是很少的，用這個方法，也可能制備和處理較高濃度的聚合物溶液，甚至是高分子量的聚合物溶液。