CN102675493A - 一种mbs树脂乳液的后处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种MBS树脂乳液的后处理工艺，属于有机高分子化合物的制备领域。该工艺首先将乳液聚合法制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒；其次，经PH=2-4的硫酸溶液洗涤，脱去酸水后再用软水喷淋洗涤，然后脱水得到含水率为15-25%的MBS树脂粉末，最后在连续式流化床中干燥得到含水率低于1%的MBS树脂。采用本发明工艺处理MBS树脂乳液，不仅节能环保，而且得到的MBS树脂具有外观好、不含杂质等优点，从而可以将制得的MBS树脂应用于高端PVC透明制品。

Description

一种MBS树脂乳液的后处理工艺
技术领域
本发明属于有机高分子化合物的制备领域，具体涉及一种MBS树脂乳液的后处理工艺。
背景技术
MBS树脂（甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物）是一种含有橡胶相的“核-壳”结构聚合物，主要用于聚氯乙烯（PVC）的增韧改性。因为MBS树脂含有的橡胶相越多，对PVC的增韧效果越好，所以一般的MBS树脂的橡胶含量不会低于40%（质量百分数，以下均同）。但由于橡胶含量越高，其玻璃化转变温度越低，在干燥过程中越容易产生粘连结团，所以其后处理工艺一直是MBS树脂生产厂家的难题，也是本领域专家学者研究的热点。
目前，国内外合成的方法大部分采用多步乳液聚合，然后再经过凝聚-离心-干燥的工艺制备MBS树脂，专利号为CN95110434和CN1198758等文献中均有报导。其主要工艺流程为：由苯乙烯、丁二烯以及所需要的聚合助剂，进行第一步聚合，得到丁苯胶乳。然后再依次加入苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等单体和聚合助剂，进行多次接枝聚合，得到固含量20-40%的MBS树脂乳液。然后加脱盐水、凝聚剂进行多釜连续凝聚，再经过冷却后进入离心机脱水和洗涤，离心后的MBS树脂含水率在25-40%，采用输送带送入气流管和流化床干燥得到MBS树脂产品。由于凝聚过程需要大量脱盐水、凝聚剂和分散剂等，所产生的废水还要经过多次处理后才能排放，因此生产成本很高。而且，形成的MBS树脂粉末颗粒形态不规则、流动性能不好、粒度分布宽且堆密度小。可见，现有的凝聚-离心-干燥的后处理工艺存在着工艺流程长、操作难度大、生产成本高、处理效果差等缺点。
专利号为ZL200610042281.2的文献中直接把MBS树脂乳液通过喷雾干燥成含水率低于1%的树脂粉末，具有工艺流程短、生产成本低、产品收率高、粉末形态好且堆密度高等优点。但是，由于MBS树脂前期聚合所添加的乳化剂等多种助剂没有去除，所以产品的外观较差，并且在与PVC共混加工时也会造成不利影响，无法用于高端PVC透明制品。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种MBS树脂乳液的后处理工艺，使其制得的MBS树脂具有外观好、不含杂质等优点，从而可以将制得的MBS树脂应用于高端PVC透明制品。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种MBS树脂乳液的后处理工艺，所述的MBS树脂乳液采用通用的乳液聚合方法制得，包括以下步骤：
1) 使用输送泵将乳液聚合法制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒，得到MBS树脂粉末；
2) 将步骤1）中得到的MBS树脂粉末置于硫酸溶液中进行洗涤，得到MBS树脂悬浮液；
3) 将步骤2）中得到的MBS树脂悬浮液输送到离心机中脱去硫酸溶液后，使用软化水喷淋洗涤；
4) 将步骤3）中喷淋洗涤过的MBS树脂离心脱水，得到脱水后的MBS树脂；
5) 将步骤4）中脱水后的MBS树脂进行干燥，得到含水率低于1%的MBS树脂。
优选的，步骤1）中得到的MBS树脂粉末含水率为15-25%。
优选的，步骤2）中所述的硫酸溶液的PH=2-4。
优选的，步骤1）中所述造粒塔的入口温度控制在120-200℃范围内。
优选的，步骤1）中所述造粒塔的出口温度控制在40-60℃范围内。
优选的，步骤2）中所述的硫酸溶液的温度与造粒塔出口温度相同。
优选的，步骤5）中所述的干燥过程在连续式流化床中进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：与凝聚-离心-干燥的后处理工艺相比，此工艺处理的MBS树脂具有颗粒形态及流动性好、总收率及合格品收率高、污水排放少、生产成本低等优点；与直接喷雾干燥的后处理工艺相比，此工艺处理的MBS树脂色泽洁白、不含杂质、合格品收率高，具有外观好、应用范围广、收率高等优点。使得MBS树脂可以应用于高端PVC透明制品，不仅节能环保，而且提高了产品质量和生产厂家的经济收益。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步描述：
实施例1
首先把一定比例的无离子水加入到压力聚合釜中，再依次加入定量的苯乙烯、丁二烯以及所需要的聚合助剂，进行第一步聚合，在50-70℃下经过8-12小时完成，得到丁苯胶乳。然后在丁苯胶乳中加入定量的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等单体以及所需要的接枝聚合助剂，在50-70℃下进行多次接枝聚合，经过4-8小时后得到固含量30-50%（以质量百分数计，下同）的MBS树脂乳液。
使用输送泵将制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒，其中，输送泵的压力设置为3.0Mpa，造粒塔入口温度是160℃，出口温度50℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为20%。
将上述MBS树脂粉末置于含有硫酸溶液的酸洗槽中进行洗涤，得到MBS树脂悬浮液。其中，硫酸溶液的PH=3，温度为50℃。再将此悬浮液输送到离心机中脱去硫酸溶液后，使用软水喷淋洗涤。洗涤后离心脱水，脱水后的MBS树脂含水率为25-35%，并输送到连续式流化床上进行干燥，得到含水率低于1%的MBS树脂。其中，所用流化床的水份蒸发量为 237kg/h，成品产量为571kg/h，加热方式为蒸汽加热。得到的MBS树脂性能见表1。
实施例2
同实施例1相比，聚合工艺相同，后处理工艺中的不同在于：造粒塔入口温度是180℃，出口温度60℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为17%；硫酸溶液的PH=2，温度为60℃。得到的MBS树脂性能见表1。
实施例3
同实施例1相比，聚合工艺相同，后处理工艺中的不同在于：造粒塔入口温度是140℃，出口温度50℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为23%；硫酸溶液的PH=4，温度为50℃。得到的MBS树脂性能见表1。
实施例4
同实施例1相比，聚合工艺相同，后处理工艺中的不同在于：造粒塔入口温度是190℃，出口温度60℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为15%；硫酸溶液的温度为60℃。得到的MBS树脂性能见表1。
实施例5
聚合工艺同实施例1，但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中，造粒塔入口温度是180℃，出口温度60℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为19%；硫酸溶液的温度为60℃。后处理中的其他工艺同实施例1。得到的MBS树脂性能见表1。
实施例6
聚合工艺同实施例1，但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中，造粒塔入口温度是120℃，出口温度50℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为27%；硫酸溶液的温度为50℃。后处理中的其他工艺同实施例1。得到的MBS树脂性能见表1。
实施例7
聚合工艺同实施例1，但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中，造粒塔入口温度是200℃，出口温度60℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为12%；硫酸溶液的温度为60℃。后处理中的其他工艺同实施例1。得到的MBS树脂性能见表1。
实施例8
聚合工艺同实施例1，但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中，造粒塔入口温度是120℃，出口温度40℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为28%；硫酸溶液的温度为40℃。后处理中的其他工艺同实施例1。得到的MBS树脂性能见表1。
比较例1
    聚合工艺同实施例1，但MBS树脂乳液固含量42%。后处理工艺中，造粒塔入口温度是110℃，出口温度40℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为30%；硫酸溶液的温度为40℃。后处理中的其他工艺同实施例1。得到的MBS树脂性能见表1。
比较例2
聚合工艺同实施例1。后处理工艺中，造粒塔入口温度是220℃，出口温度70℃，造粒后的MBS树脂粉末含水率为10%；硫酸溶液的温度为70℃。后处理中的其他工艺同实施例1。得到的MBS树脂性能见表1。
比较例3
聚合过程同实施例1。把此乳液经过传统的酸凝聚-离心水洗-流化床干燥得到的MBS树脂性能见表1。
比较例4
聚合过程同实施例1。把此乳液直接进行喷雾干燥。喷雾干燥塔入口温度是170℃，出口温度60℃，输送泵的压力控制在3.0Mpa时进行干燥，得到的MBS树脂性能见表1。
表1：不同工艺处理后的MBS树脂性能比较
Figure 2012101885338100002DEST_PATH_IMAGE001
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或调整为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与调整，仍属于本发明的保护范围。
采用本专利方法得到的MBS树脂经过多家PVC厂家应用，与PVC共混后生产的片材、薄膜及板材性能良好，产品全部达到国家规定的质量标准，与国内外采用不同处理工艺的同类产品性能比较结果见表2。
表2：不同MBS树脂增韧的PVC产品性能比较
Figure 2012101885338100002DEST_PATH_IMAGE003
从表2可以看出，采用本发明处理工艺得到的MBS树脂，不仅能够节能减排，而且其增韧的PVC产品，无论在冲击强度、透明度、雾度、色度还是加工性能方面均具有显著优势，综合性能明显高于现有产品。

Claims (7)

1.一种MBS树脂乳液的后处理工艺，所述的MBS树脂乳液采用通用的乳液聚合方法制得，其特征在于，包括以下步骤：
使用输送泵将乳液聚合法制得的MBS树脂乳液输送到造粒塔中进行预干燥造粒，得到MBS树脂粉末；
将步骤1）中得到的MBS树脂粉末置于硫酸溶液中进行洗涤，得到MBS树脂悬浮液；
将步骤2）中得到的MBS树脂悬浮液输送到离心机中脱去硫酸溶液后，使用软化水喷淋洗涤；
将步骤3）中喷淋洗涤过的MBS树脂离心脱水，得到脱水后的MBS树脂；
将步骤4）中脱水后的MBS树脂进行干燥，得到含水率低于1%的MBS树脂。
2.根据权利要求1所述的MBS树脂乳液的后处理工艺，其特征在于：步骤1）中得到的MBS树脂粉末含水率为15-25%。
3.根据权利要求1或2所述的MBS树脂乳液的后处理工艺，其特征在于：步骤2）中所述的硫酸溶液的PH=2-4。
4.根据权利要求3所述的MBS树脂乳液的后处理工艺，其特征在于：步骤1）中所述造粒塔的入口温度控制在120-200℃范围内。
5.根据权利要求4所述的MBS树脂乳液的后处理工艺，其特征在于：步骤1）中所述造粒塔的出口温度控制在40-60℃范围内。
6.根据权利要求5所述的MBS树脂乳液的后处理工艺，其特征在于：步骤2）中所述的硫酸溶液的温度与造粒塔出口温度相同。
7.根据权利要求6所述的MBS树脂乳液的后处理工艺，其特征在于：步骤5）中所述的干燥过程在连续式流化床中进行。
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