减少产品中挥发性化合物排放的方法和系统与流程

文档序号:16339820发布日期:2018-12-19 06:55阅读:191来源:国知局
减少产品中挥发性化合物排放的方法和系统与流程
本公开总体涉及减少由聚合物材料制造的产品中挥发性化合物排放的方法和系统。
背景技术
聚合物材料用于各种应用,包括塑料、纤维、涂料、粘合剂、弹性体、橡胶、泡沫和涂料的制造。这种材料是通过聚合、交联或固化方法形成的,其中被称为单体的许多小分子彼此反应或与其他中间反应产物形成聚合物,或形成由多个重复单元组成的大分子。在实践中,有机溶剂、催化剂或引发剂可以用作聚合助剂。在制造过程中,聚合物通常与添加剂、调节剂、增塑剂、增强材料或填料组合或混合,以调节所得到的聚合物材料的化学、机械、物理、外观和/或加工特性。由聚合物材料制成或含有聚合物材料的产品可在某些条件下随时间散发挥发性化合物。这些挥发性化合物可以包括例如未反应的单体、形成的二聚体、低聚物、添加剂、调节剂、水分、溶剂、残留催化剂、反应副产物和聚合物材料本身的分解产物。这些挥发性化合物中的一些可以在产品制造过程中留存在聚合物材料中,并且可以随时间缓慢地产生,而另一些挥发性化合物可以在产品制造后暴露于某些环境条件时生成。技术实现要素:可以通过一种方法而减少或消除包含聚合物材料的产品中的挥发性化合物排放,在该方法中产品被放置于腔室内,在腔室内建立低于大气压的压力环境,以及在腔室内加热产品至足以使聚合物材料中含有的挥发性化合物挥发的温度使得挥发性化合物的蒸汽从产品中提取或释放出来。然后将包含挥发性化合物蒸汽的气态物流从腔室取出并任选地冷凝成液相来产生包含挥发性化合物的液态冷凝物。液态冷凝物可以输送至储罐用于进一步处理。聚合物材料可以包含选自由以下物质组成的组的至少一种聚合物或共聚物:聚丙烯酸酯;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯;醇酸树脂;邻苯二甲酸二烯丙酯;环氧基;碳氟化合物;三聚氰胺甲醛;腈树脂;酚类物质;聚酰胺;聚酰胺酰亚胺;聚芳醚;聚碳酸酯;聚酯;聚酰亚胺;聚甲基戊烯;聚烯烃;聚苯醚;聚苯硫醚;聚氨酯;有机硅;苯乙烯类;砜;脲醛;乙烯基;以及它们的组合。在一种形式中,从产品中提取的挥发性化合物可以在标准大气压下具有小于100℃的正常沸点。在另一种形式中,从产品中提取的挥发性化合物可以是有机化合物且可以具有在标准大气压下大于或等于100℃的正常沸点和20℃下小于或等于5mmhg的蒸汽压力。可以在低于挥发性化合物正常沸点的温度下在腔室内加热产品。在一种形式中,产品可以包含纤维增强聚合物,挥发性化合物可以包含苯乙烯类化合物。在这种情况下,可以在腔室内将纤维增强聚合物暴露于小于或等于2mmhg的负压,并在大于或等于150℃的温度下加热以汽化苯乙烯化合物。在另一种形式中,聚合物材料可以包含聚合物粘合剂或密封剂,挥发性化合物可以包含有机溶剂和/或增塑剂。在这种情况下,可以在腔室内将产品暴露于小于或等于2mmhg的负压,并在大于或等于125℃的温度下加热以汽化有机溶剂和/或增塑剂。在一种形式中,挥发性化合物可以包含汽化热在5kj/mol~150kj/mol范围内的化合物。在一个具体实施例中,产品包含车身板或车壳体。附图说明图1是从包含聚合物材料的产品中提取挥发性化合物的系统的示意图;图2是在高达760mmhg(1atm)的压力下多种苯乙烯单体和二聚体的蒸汽压(mmhg)与温度(℃)的曲线图;图3是在高达25mmhg(~0.033atm)的负压下与图2中所示相同的苯乙烯单体和二聚体的蒸汽压(mmhg)与温度(℃)的曲线图;图4是在高达760mmhg(1atm)的压力下在粘合剂和密封剂中发现的挥发性化合物的蒸汽压(mmhg)与温度(℃)的曲线图;以及图5是在高达25mmhg(~0.033atm)的负压下与图4中所示相同的挥发性化合物的蒸汽压(mmhg)与温度(℃)的曲线图;具体实施方式可以通过一种方法而消除、减少或控制由聚合物材料制成或含有聚合物材料的产品中挥发性化合物的排放,在该方法中将产品在真空或负压环境中加热持续足以从聚合物材料中提取或释放出挥发性化合物的一段时间。可以对挥发性化合物提取方法中所用的温度和压力进行以允许产品中某些挥发性化合物的释放而不影响各种特性,包括产品的结构完整性、尺寸稳定性或者总体稳固性。从聚合物材料中释放的挥发性化合物可以是可冷凝的,可以通过将挥发性化合物冷凝成液相来捕获或回收。捕获或回收的液相可以再循环和再利用,例如,用于其他聚合物材料的制造。挥发性化合物提取方法可以在一种或多种中间产品或成品上进行,且可以在产品制造过程的任何合适阶段进行。如本文所使用的,“聚合物材料”是指包含或含有聚合物的任何材料,可以包括复合材料,该复合材料包括聚合物和非聚合物材料。术语“聚合物”用于广义地表示均聚物和杂聚物。均聚物由单一类型的聚合物制成,而杂聚物(也称为共聚物)由两种(或多种)不同类型的单体制成。本文所述的聚合物材料可以包括一种或多种以下热固性聚合物或热塑性聚合物:缩醛,包括聚甲醛(pom);聚丙烯酸酯,包括聚甲基丙烯酸甲酯和聚丙烯酸甲酯;丙烯腈-丁二烯-苯乙烯;醇酸树脂;邻苯二甲酸二烯丙酯;环氧基;碳氟化合物,包括聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、全氟烷氧基树脂、氟化乙烯丙烯树脂、聚偏氟乙烯、乙烯-三氟氯乙烯共聚物、乙烯-四氟乙烯共聚物以及聚氟乙烯;三聚氰胺甲醛;腈树脂;酚类物质;聚酰胺;聚酰胺酰亚胺;聚芳醚;聚碳酸酯;聚酯;聚酰亚胺;聚甲基戊烯;聚烯烃,包括聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯以及异质同晶聚合物;聚苯醚;聚苯硫醚;聚氨酯;有机硅;苯乙烯类,包括聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物和苯乙烯-丁二烯共聚物;砜类,包括聚醚砜、聚(苯基砜)和聚砜;嵌段共聚物;脲醛;以及乙烯类,包括聚醋酸乙烯酯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯醇丁酯、聚乙烯醇缩甲醛和聚乙烯醇。产品可以是由聚合物材料形成的,或者它们可以是由聚合物材料和非聚合物材料组合而成。聚合物材料形成方法的一些实例包括成型、挤出、浇铸以及拉伸。一些聚合物材料可以包含复合材料,该复合材料可以包括聚合物基质相和遍布连续的聚合物基质相的纤维或颗粒增强相。增强相可以包含聚合物材料或非聚合物材料,诸如玻璃、芳纶或碳。在一种形式中,增强相可以包含通过聚合物基质相结合在一起的多个短纤维或连续纤维,因而可以称作纤维增强的聚合物。复合材料制作方法的一些实例包括片材成型、注塑成型、树脂传递模塑、预浸布铺层、拉挤成型、纤维缠绕和热成型。一些聚合物材料可以配制用作粘合剂或密封剂,并可用于在两种或多种聚合物或非聚合材料之间的进行附着或形成密封。挥发性化合物可以掺入到由聚合物材料制成或含有聚合物材料的产品中,且甚至在聚合物材料固化(聚合)之后仍可以存在于产品内。不受理论的束缚,据信聚合物材料内挥发性有机或无机化合物的存在可以归因于用于制造聚合物材料的前体组合物。例如,一些聚合物材料有意地由包括化学计量过量的一种或多种液体反应物的聚合物前体组合物来形成,例如化学计量过量的单体或聚合物。另外,某些聚合物前体组合物可以包括液体添加剂或调节剂,例如不参与聚合反应但为了调节前体组合物的流变性或触变性目的而添加的有机溶剂和/或增塑剂。因此,因为这些前体组合物可以含有一种或多种在聚合过程中未用尽或以其他方式消除的液体组分,所得到的聚合物材料可以含有残留的液体组分,该液体组分可以在某些温度和压力条件下蒸发或以其他方式从聚合物材料物理地放出,甚至在聚合完成之后。可以存在于固化的或部分固化的聚合物材料中的液体组分的一些实例包括:残留单体或低聚物、残留催化剂或引发剂、增塑剂、溶剂(例如,有机溶剂)和中间反应产物。可以存在于固化的部分固化的聚合物材料中的残留单体的一些实例包括:醇、醛(例如,甲醛)、烯烃、酰胺、胺、酸酐、芳香烃、羧酸、二烯烃、酯、醚、亚胺、异氰酸酯、酮、腈和酚(例如,苯酚甲醛)。聚合物前体组合物中使用的催化剂或引发剂的一些实例包括:有机金属化合物、过渡金属、过渡金属卤化物、过氧化物、自由基引发剂以及离子型引发剂。具体的催化剂或引发剂包括:二硫化碳和羰基硫。聚合物前体组合物中使用的增塑剂的一些实例包括:己二酸酯、壬二酸酯、苯甲酸酯、环氧树脂、酯、苯六甲酸酯、偏苯三酸酯、磷酸酯、邻苯二甲酸酯、聚丁烯、癸二酸酯、磺胺、对苯二酸酯以及邻苯二甲酸酯。增塑剂的一些具体实例包括:2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯(txib)和三-癸基苯-1,2,4-三羧酸酯或者偏苯三酸十三烷基酯(tdtm)。聚合物前体组合物中使用的有机溶剂的一些实例包括:醇,乙酸酯,饱和烃、不饱和烃和芳香烃,醚和酯。可以存在于固化的或部分固化的聚合物材料中的化合物的一些具体实例包括:饱和烃(石蜡、链烷烃或者环烷烃),诸如丁烷、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、(壬烷)、癸烷、十五烷和十六烷;不饱和烃(聚烯烃、烯烃或炔烃),诸如丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯、丙稀、乙烯和戊烯;芳香烃(芳烃),诸如苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、萘、联苯和苯酚;卤代烃;甲酸;以及甲醇可以从包含聚合物材料的产品中汽化、去除并随后通过冷凝回收的挥发性有机或无机化合物可以表现出相对高的沸点和相对低的蒸汽压,因此在标准温度和压力条件下可以从固化的或部分固化的聚合物材料扩散得相对缓慢。在一种形式中,挥发性有机或无机化合物可以具有在标准大气压(即,760mmhg,101.3kpa或14.7psi)下大于或等于100℃的沸点和/或在20℃下小于或等于5mmhg的蒸汽压。在标准大气压下化合物的沸点可以称为该化合物的“正常”沸点。例如,在标准大气压下挥发性有机或无机化合物的沸点可以大于或等于125℃、150℃或200℃;小于或等于400℃、350℃或300℃;或者在125℃~400℃之间,150℃~350℃之间,或者200℃~300℃之间。另外,挥发性有机或无机化合物在20℃的蒸汽压可以大于0mmhg,大于或等于10-7mmhg,或者大于或等于10-4mmhg;小于或等于5mmhg、1mmhg或0.1mmhg;或者在0mmhg~5mmhg之间,10-7mmhg~1mmhg之间,或者10-4mmhg~0.1mmhg之间。在一个具体实例中,挥发性有机或无机化合物可以具有在标准大气压下大于250℃的沸点和/或在20℃小于或等于0.1mmhg的蒸汽压。在一些情形下,可以从包含聚合物材料的产品中汽化、脱除并随后通过冷凝回收的挥发性有机或无机化合物可以表现出相对低的沸点和相对高的蒸汽压,但在标准温度和压力条件下由于产品的化学和/或机械特性,挥发性化合物的物理化学特性,和/或产品内其他挥发性化合物的存在而可能不容易从产品中释放出来。例如,可从产品中的聚合物材料中提取挥发性化合物的速率可取决于聚合物材料的以下特性中的一个或多个:密度、孔隙率、挥发性化合物的亲和性、扩散系数、几何形状和/或尺寸。另外,挥发性化合物可从聚合物材料中提取的速率可取决于挥发性化合物的以下特性中的一个或多个:分子量、结构、挥发性和吸附系数。在一种形式中,这些挥发性有机或无机化合物可以具有在标准大气压(即,760mmhg,101.3kpa或14.7psi)下小于100℃或者甚至小于25℃的沸点。在这种情况下,本公开的提取方法可以用于从产品中主动消除这些挥发性有机或无机化合物。可以从包含聚合物材料的产品中汽化、脱除并随后通过冷凝回收的挥发性有机或无机化合物还可以表现出在5kj/mol~150kj/mol、10kj/mol~100kj/mol或者30kj/mol~60kj/mol的范围的汽化热(δhvap)。包含聚合物材料的产品的挥发性有机或无机化合物的排放可以通过将挥发性有机或无机化合物从产品中提取而消除、减少或控制。通常,目标的挥发性有机或无机化合物可以通过以下步骤而从包含聚合物材料的产品中提取并任选地回收:(i)将产品封闭在腔室中,(ii)在腔室内建立真空或负压环境,(iii)加热产品至足以汽化产品内的目标化合物的温度使得从产品释放出目标化合物的蒸汽,以及(iv)连续地脱除作为流出物流从腔室释放出的蒸汽。之后,可以回收从产品释放的目标化合物的蒸汽,例如,通过将蒸汽冷却至低于蒸汽沸点的温度来将流出物流里的蒸汽冷凝产生包含目标化合物的液态冷凝物。在流出物流含有沸点不同的两种或多种目标化合物的情形下,可以通过将物流冷却至第一温度而回收第一液态冷凝物,通过随后将物流冷却至第二温度而从物流中回收第二液态冷凝物。这可以通过使物流经过两个或多个串联布置的冷凝器或通过将物流传递到设计用于将多种挥发性化合物彼此分离的蒸馏塔来完成。在一种形式中,从产品释放出的目标化合物的蒸汽可以焚烧。产品中挥发性化合物的有效提取可以通过控制腔室内的压力、提取过程中产品的温度以及产品暴露于该温度和压力的时间来控制。在一种形式中,提取过程中在腔室中加热产品至等于或大于选择提取的挥发性化合物的沸点的温度。具体挥发性化合物的沸点将取决于其周围环境的压力,在这种情况下是腔室内的压力。挥发性化合物在给定压力下的沸点可以根据实验数据而确定,或者可以是计算出的,例如用clausius-clapeyron方程式:其中δhvap是具体挥发性化合物蒸汽的焓(热量)(以j/mol为单位),r是气体常数(~8.3145/mol·k),p1和p2是在两种不同温度t1和t2(以开尔文为单位)下挥发性化合物的蒸汽压(以mmhg为单位)。因此,如果已知挥发性化合物的汽化热(δhvap)以及其在具体温度(t1)下的蒸汽压(p1),则我们可以计算出在给定压力(p2)下为了汽化化合物而必须将该挥发性化合物加热到的温度(t2)。其他方程式可选地可以用于计算挥发性化合物在给定压力下的沸点,诸如antoine方程式、riedel方程式和wagner方程式,或者物理性能设计研究所(designinstituteforphysicalproperties,dippr)相关性。对于各种有机和无机化合物的汽化热和蒸汽压,以及antoine方程式、riedel方程式和/或wagner方程式和/或中dippr相关性所要求的常数,参见don.w.green等,《佩里化学工程师手册(第八版)》,2008年,pp.2-55-79,2-145-155以及2-477-478;《crc化学物理手册》(thecrchandbookofchemistryandphysics);以及jamesg.speight,《兰氏化学手册(第16版)》(lange'shandbookofchemistry),2005年。在一种形式中,提取过程中可以在腔室中加热产品至等于或大于50℃的温度并在小于或等于5mmhg的压力下进行加热。例如,提取过程中可以在腔室中加热产品至等于或大于50℃、100℃、125℃或150℃,但优选小于或等于300℃、200℃或175℃的温度。同时,可以将产品暴露于小于或等于5mmhg、2mmhg、1mmhg或0.1mmhg,但优选大于0mmhg、10-7mmhg或10-4mmhg的负压。可以将产品暴露于某些需要的温度和压力条件下持续一定时间足以有效地减少包含在产品内的某些挥发性化合物的量。有效减少包含在产品内的某些挥发性化合物的量所要求的时间可以取决于提取过程所用的温度和压力,以及产品的化学和机械特性,挥发性化合物的物理化学特性,和任何其他挥发性化合物的存在情况。例如,挥发性化合物可从产品中的聚合物材料中提取出的速率可取决于聚合物材料的以下特性中的一个或多个:密度、孔隙率、挥发性化合物的亲和性、扩散系数、几何形状和/或尺寸。另外,挥发性化合物可从聚合物材料中提取出的速率可取决于挥发性化合物以下特性中的一个或多个:分子量、结构、挥发性和吸附系数。产品在选择温度和压力环境中的停留时间可能需要根据观察到的目标挥发性化合物的提取或蒸发速率而评估并控制或调整。图1以示意性方式示出了系统100,该系统100用于从由聚合物材料制成的产品提取挥发性化合物以消除或减少这些化合物随后不受控制的排放。系统100包括蒸馏室110,加热器112,真空泵114,冷凝器116,储罐118和排出泵120。蒸馏室110包括顶部122、侧壁124和底部126以及出口130,顶部122、侧壁124以及底部126限定蒸馏室110的内部128,通过出口130可以将气态物流从蒸馏室110排出。温度传感器132和压力传感器134可以联接到蒸馏室110,以便测量蒸馏室110的内部128内的温度和压力以及将那些测量结果通信到微处理器或电子控制模块(ecm)(未示出)。蒸馏室110配置成在其内部128含有并包围由聚合物材料制成或含有聚合物材料的产品105,因而可以包括可在某些温度和压力条件下从产品105释放或产生的一种或多种挥发性化合物。蒸馏室110可以设计为一次含单独的产品105或多种产品(未示出)。蒸馏室110的具体构造将取决于待处理的产品105或多种产品的形状和尺寸,因而可以与图1所示的有所不同。加热器112配置成将蒸馏室110内含有的产品105加热至足以使包含在产品105中的挥发性化合物汽化的温度,使得挥发性化合物的蒸汽从产品105释放出来。加热器112可以位于或不位于蒸馏室110的内部128之内,且可以包含能将蒸馏室110内含有的产品105的温度或蒸馏室110的整个内部128的温度升高到某一所需温度的任何热源或热源的任何组合。例如,加热器112可以包含一个或多个燃烧燃料式燃烧器、电阻式加热元件、感应式加热元件、电磁辐射源,或者它们的组合。真空泵114包括在其中接收气态物流的入口136和气态物流通过而排出的出口138,其中真空泵114的入口136与蒸馏室110的出口130流体连通。真空泵114配置成在蒸馏室110的内部128建立真空或负压环境,使得设置在室110内的产品105暴露于负压环境。在一种形式中,真空泵114可以是总体的空气排出、过滤和处理系统(未示出)的一部分。在组合中,加热器112和真空泵114配置成将蒸馏室110的内部128内含有的产品105暴露于足以使包含在产品105中的挥发性化合物汽化或挥发的温度和压力,使得挥发性化合物的蒸汽从产品105释放出来。真空泵114还可以配置成将释放出来的挥发性化合物蒸汽作为流出物流从蒸馏室110的内部128而输送或排出。流出物流可以通过管道140从蒸馏室110排出并输送到冷凝器116管道140可以包括在冷凝器116中的压力超过蒸馏室110的内部128中的压力的情形下防止回流的单向止回阀142。冷凝器116包括与蒸馏室110的出口130流体连通的入口114和与储罐118流体连通的出口146。冷凝器116配置成接收来自蒸馏室110的流出物流并将物流中释放出来的挥发性化合物冷凝成称为冷凝物的液相。冷凝器116还可以配置成将液态冷凝物与流出物流中的其余组分相分离。包含挥发性化合物的液态冷凝物可以经由出口146而从冷凝器116排出并经由管道148输送到储罐118。阀150可以设置在管道148内以控制从冷凝器116到储罐118的液体流动。另外,冷凝器116可以包括真空端口152,该真空端口152可以经由另一管道154联接到真空泵114的入口136。流出物流的其余组分可以经由真空端口152通过管道154而从冷凝器116排出。真空隔离阀155可以设置在管道154内以使冷凝器116和蒸馏室110的内部128中的压力变化最小化。在一种形式中,冷凝器116可以包含壳管式或板框式热交换器,且可以包括冷却剂入口156和冷却剂出口158。在这种情况下,冷却剂可以经由冷却剂入口156引入到冷凝器116中,并以相对于流出物流经过冷凝器116的流动逆流的方式流经冷凝器116。之后,冷却剂可以经由冷却剂出口158而从冷凝器116排出。可以将液态冷凝物收集并保留在储罐118内。液态冷凝物可以在储罐118满了时或任何其他时候以及因为任何其他原因通过管道160从储罐118排出。阀162可以设置在管道160内以控制来自储罐118的液态冷凝物的流动。在一种形式中,泵120可以用于通过管道160将液态冷凝物泵送到另一需要的位置。产品105可以在蒸馏室110内被连续加热并暴露于负压环境持续一段时间足以有效地将产品105内含有的挥发性化合物的量减少到需要的水平。在一种形式中,传感器或取样端口164可以联接到蒸馏室110的内部128或管道140,且可以配置成检测存在于蒸馏室110内的流出物流中的一种或多种挥发性化合物的存在情况和/或确定流出物流中的这些化合物的浓度。在这种情况下,产品105可以在蒸馏室110内被连续地加热并暴露于负压环境直至存在于蒸馏室110的流出物流内的一种或多种挥发性化合物的浓度检测不出或低于预定量。存在于蒸馏室110的流出物流内没有或有相对低浓度的挥发性化合物可以提供产品105内含有的挥发性化合物的浓度有效地减少了或消除了的充分证据。实施例包含聚合物材料的产品中挥发性化合物不受控制的排放可以通过在真空或负压环境下加热该产品持续一段时间足以将挥发性化合物从产品汽化并释放出来而消除或减少。可以对挥发性化合物从产品释放出来时所处的温度和压力进行选择,以将挥发性化合物从产品释放出来的速率最大化,同时还避免了对各种特性的任何负面影响,包括结构完整性、尺寸稳定性或产品的稳固性。实施例1纤维增强速率或聚合物(frp)是在各种消费品、商用和工业产品的制造中使用的复合材料,诸如航空航天、航海和机动车车身板,高性能运动用品,建筑结构材料,器械部件,化学罐,管子和电气设备。frp制造过程中所用的聚合物前体组合物或树脂组合物可以含有化学计量过量的苯乙烯单体、二聚体、三聚物、四聚体和/或低聚物,这些残余苯乙烯或苯乙烯类化合物可以留存在所得到的frp产品中。苯乙烯类化合物的一些实例包括:苯乙烯(c8h8);α-甲基苯乙烯(c9h10);2,3-二苯基-1-丁烯(c16h16);1,3-二苯基-1-丁烯(c16h16);1,4-二苯基-1-丁烯(c16h16);1-乙基-2-(2-苯基乙烯基)-苯(c16h16);2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯(c18h20);以及2,4-二苯基-4-甲基-2-戊烯(c18h20)。本公开的提取方法可以用于有效地减少或消除这些frp产品中苯乙烯和/或其他苯乙烯类化合物的残余含量,而不影响产品的结构完整性、尺寸稳定性或稳固性。图2示出了在高达760mmhg(1atm)的压力下,以下苯乙烯单体和二聚体的作为温度(℃)的函数的蒸汽压(mmhg)的曲线图:苯乙烯(c8h8)(实线,10);α-甲基苯乙烯(c9h10)(短虚线,20);2,3-二苯基-1-丁烯(c16h16)(点划线,30);1,3-二苯基-1-丁烯(c16h16)(长虚线,40);以及1,4-二苯基-1-丁烯(c16h16)(双点划线,50)。化合物在它们的沸点处的汽化热或汽化焓(δhvap)在下表中示出。每种化合物的蒸汽压和汽化热数据是从advancedchemistrydevelopment公司((acd/labs):http://www.acdlabs.com/resources/ilab/.)获得的。蒸汽压曲线10、20、30、40、50代表每种化合物的气相将与其冷凝相平衡的温度和压力。因此,蒸汽压曲线10、20、30、40、50可以用于确定在本公开的提取方法中汽化并因此释放出frp产品中的每种苯乙烯化合物所要求的温度和压力。如图2所示,当在标准大气压(760mmhg)下进行时,正常的固化温度(例如,约152℃)可以足以汽化并由此脱除frp产品中的残余苯乙烯化合物(c8h8),但不能有效进行frp产品中以下化合物的汽化和脱除:α-甲基苯乙烯(c9h10);2,3-二苯基-1-丁烯(c16h16);1,3-二苯基-1-丁烯(c16h16);或者1,4-二苯基-1-丁烯(c16h16)。这是因为苯乙烯(c8h8)在标准大气压下的沸点为约145℃,其低于约152℃的正常固化温度。然而,由于它们相对高的沸点(分别为约163℃、290℃、309℃以及328℃),α-甲基苯乙烯(c9h10)、2,3-二苯基-1-丁烯(c16h16)、1,3-二苯基-1-丁烯(c16h16)、以及1,4-二苯基-1-丁烯(c16h16)在frp产品在约152℃的正常固化温度下固化时将不会汽化。然而,现在参照图3,在152℃的温度下加热frp产品同时将frp产品暴露于2mmhg的负压下能有效地汽化并提取frp产品中的苯乙烯(c8h8)、α-甲基苯乙烯(c9h10)、2,3-二苯基-1-丁烯(c16h16)、1,3-二苯基-1-丁烯(c16h16)、以及1,4-二苯基-1-丁烯(c16h16)。因此,本文所公开的挥发性化合物提取方法能用于有效地提取frp产品中的一种或多种挥发性化合物,无需将frp产品加热高于正常处理温度。另外,因为挥发性化合物提取方法能在相对低的温度(例如,在正常固化温度)下进行,它可以与frp制造或修整方法中的其他热处理阶段同时地或在之后进行。例如,本文所公开的挥发性化合物提取方法可以在frp产品固化或部分固化的过程中或之后进行,还可以在同一腔室中进行。实施例2聚合物粘合剂和密封剂通常在组装车辆壳体以将车身板相互连接或在车身板之间或沿着车身板的卷边部分形成密封的过程中使用。例如,通常将聚合物粘合剂和密封剂的珠子或条带应用在重叠的车身板之间和沿着车身板的卷边或凸缘部分。为了帮助调节聚合物粘合剂和密封剂的流变性和触变性,通常将溶剂和其他挥发性化合物(例如,增塑剂)添加到粘合剂和密封剂前体组合物中。然而,残余量的这些挥发性化合物可能在固化之后被留存在粘合剂或密封剂的珠子或条带中。本公开的提取方法可以用于有效地减少或消除由聚合物粘合剂和密封剂制造的产品中残余挥发性化合物的量,而不影响产品的结构完整性、尺寸稳定性或稳固性。图4示出了在高达760mmhg(1atm)的压力下,以下挥发性化合物的作为温度(℃)的函数的蒸汽压(mmhg)的曲线图:2-甲基辛烷(c9h20)(实线,60);2-甲基十五烷(c16h34)(虚线,70);以及2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯(txib)(c16h30o4)(点划线,80)。挥发性化合物在它们的沸点处的汽化热或汽化焓(δhvap)在下表中示出。每种化合物的蒸汽压和汽化热数据是从advancedchemistrydevelopment公司((acd/labs):http://www.acdlabs.com/resources/ilab/.)获得的。δhvap(kj/mol)2-甲基辛烷(c9h20)36.482-甲基十五烷(c16h34)49.48txib(c16h30o4)51.87如图4所示,当在标准大气压(760mmhg)下进行时,正常固化温度(例如,约129℃)不会汽化并因而不会有效地脱除由包含以下化合物的聚合物粘合剂或密封剂制造的产品中的这些化合物:2-甲基辛烷(c9h20)、2-甲基十五烷(c16h34)或者txib(c16h30o4)。这是因为2-甲基辛烷(c9h20)、2-甲基十五烷(c16h34)和txib(c16h30o4)的正常沸点低于129℃(即,分别为约143℃、277℃和280℃)。然而,现在参照图5,在129℃的温度下加热产品同时将frp产品暴露于2mmhg的负压下能有效地汽化并提取产品中的2-甲基辛烷(c9h20)、2-甲基十五烷(c16h34)和txib(c16h30o4)。因此,本文所公开的挥发性化合物提取方法能用于有效地提取由聚合物粘合剂和/或密封剂制造的产品中的一种或多种挥发性化合物,无需将产品加热高于正常处理温度。在一种形式中,可以进行本申请公开的提取方法使得提取产品中的一种或多种目标挥发性化合物,而不提取产品中的所有挥发性化合物。例如,可以进行本申请公开的方法使得提取产品中的某些溶剂化合物,而不提取所有的增塑剂化合物。另外,因为挥发性化合物提取方法能在相对低的温度(例如,在正常固化温度)下进行,它可以与的其他热处理过程同时地或在之后进行。例如,本文所公开的挥发性化合物提取方法可以在由聚合物粘合剂和/或密封剂制造的产品固化或部分固化的过程中或之后进行,还可以在与用于固化粘合剂和/或密封剂的腔室相同的腔室中进行。以上优选示例性实施方式、方面和具体实施例的描述本质上仅仅是描述性的,它们无意于限制随后的权利要求的范围。除非在说明书中特别而明确地进行了说明,所附的权利要求中所使用的每个术语都应被赋予其普通的和习惯的含义。当前第1页12
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