CN108299601B - 一种连续本体法制备高流动、高抗冲abs树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料树脂技术领域，具体涉及一种连续本体法制备高流动、高抗冲ABS树脂。首先将切碎的增韧橡胶、溶剂、单体丙烯腈和单体苯乙烯在一定的温度下，按照一定比例在溶胶釜内混合溶解至均一无胶块的原胶液；将溶解好的原胶液、引发剂、链转移剂、加工助剂和硅油由输送设备送至各平推流反应器进行连续本体聚合反应；聚合后的物料进入挤出机，在挤出机内进行脱挥造粒，得到高流动、高抗冲击性能的ABS树脂产品。本发明的工艺方法操作简单，对环境没有污染，无需进行复杂的后处理，同时物料会经过四个连续的聚合反应釜，使得物料在反应釜内的停留时间较长，单体可充分地进行接枝反应，最终制备的产品本身具有较高的冲击强度。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料树脂技术领域，具体涉及一种连续本体法制备高流动、高抗冲ABS树脂。
背景技术
随着汽车行业和家电行业的高速发展，高流动ABS树脂需求量日益增大。目前高流动ABS树脂的主要制备方法为共混法，该方法操作简便，但往往提高产品熔融指数的同时冲击强度会受到影响，且产品的残单含量较高，无法满足用户的需求，使得产品的应用受到了局限。
发明内容
本发明为了解决上述高流动ABS树脂力学性能较低的问题，采用连续本体法制备高流动、高抗冲ABS树脂产品。
具体技术方案如下
一种采用连续本体装置制备高流动、高抗冲ABS树脂的方法，首先将切碎的橡胶、溶剂、丙烯腈和苯乙烯在一定的温度下，按照一定比例在溶胶釜内混合溶解至均一无胶块的原胶液；将溶解好的原胶液、引发剂、链转移剂、加工助剂和硅油由输送设备送至各平推流反应器进行连续本体聚合反应；聚合后的物料进入挤出机，再挤出机内进行脱挥造粒，得到高流动、高抗冲击性能的ABS树脂产品。
其中，增韧橡胶为丁二烯橡胶、丁苯橡胶或二者混合橡胶，为提高ABS树脂流动优选丁苯橡胶，其中丁苯橡胶溶解后重量占胶液总量的8-18％。
其中，单体苯乙烯占胶液总量40-60％，单体丙烯腈占胶液总量15-30％。
其中，溶剂可选用苯、甲苯、乙苯、环己烷、环己酮或他们的混合溶液，优选乙苯溶剂，其中溶剂占胶液总量13-20％。
其中，在第一平推流反应器的入口处加入0.01-0.15％的引发剂和0.15-0.2％的链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.15-0.2％的链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05-0.1％的链转移剂、0.05-0.15％的硅油和4.0％-6.8％的苯乙烯单体；在第四平推流反应器入口处加入0.1-0.2％的加工助剂和3.0％-5.0％的苯乙烯单体。
其中，引发剂为1,1-二叔丁基过氧化环己烷，链转移剂为正十二烷基硫醇，加工助剂为乙撑硬脂酰胺。
其中，第一反应釜的聚合温度为90℃-105℃，第二反应釜的聚合温度为102℃-120℃，第三反应釜的聚合温度为118℃-133℃，第四反应釜的聚合温度为124℃-140℃，每台聚合反应釜的搅拌速度控制在8-18rpm。
其中，制备的ABS树脂悬臂梁缺口冲击强度在260-310J/m之间，熔融指数在20-45g/min之间。
本发明的有益效果
本发明的工艺方法操作简单，对环境没有污染，无需进行复杂的后处理，同时物料会经过四个连续的聚合反应釜，使得物料在反应釜内的停留时间较长，单体可充分地进行接枝反应，最终制备的产品本身具有较高的冲击强度。
在原胶液的配制过程中，选择具有一定苯乙烯含量的橡胶作为增韧橡胶，同时提高原胶液中苯乙烯单体的含量，并在第三反应釜和第四反应釜中补加一定量的苯乙烯单体，可大幅度的提高产品的熔融指数。
此外，在整个连续本体聚合的过程中，可灵活地调节原胶液中各物料量或各助剂量，从而使得ABS树脂的兼具优异的流动性能和冲击性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
对比实施例
将13％的丁苯橡胶、43％苯乙烯、28％丙烯腈和16％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，第一反应器的上、中、下三区的反应温度为95.3℃、99.7℃、103.8℃，第二反应器的上、中、下三区的反应温度为101.7℃、114.5℃、118.2℃，第三反应器的上、中、下三区的反应温度为120.0℃、126.5℃、131.6℃，第四反应器的上、中、下三区的反应温度为125.1℃、134.3℃、139.0℃，四个反应釜的搅拌速度分别为8、10、12、12。在聚合过程中，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂和0.1％硅油；在第四平推流反应器入口处加入乙苯。物料从第四平推流反应器出口进入真空脱挥系统，回收混合物中未参与反应的单体和溶剂，熔体经挤出、造粒得到ABS树脂产品。
实施例1
将13％的丁苯橡胶、48％苯乙烯、23％丙烯腈和16％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂和0.1％硅油；在第四平推流反应器入口处加入乙苯；在上述相同的聚合温度和搅拌速度的条件下，进行连续本体聚合反应，得到ABS树脂产品。
实施例2
将13％的丁苯橡胶、53％苯乙烯、18％丙烯腈和16％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂和0.1％硅油；在第四平推流反应器入口处加入乙苯；在上述相同的聚合温度和搅拌速度的条件下，进行连续本体聚合反应，得到ABS树脂产品。
实施例3
将13％的丁苯橡胶、53％苯乙烯、18％丙烯腈和16％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂、0.1％硅油和和5.7％苯乙烯单体；在第四平推流反应器入口处加入4.3％苯乙烯单体；在上述相同的聚合温度和搅拌速度的条件下，进行连续本体聚合反应，得到ABS树脂产品。
实施例4
将13％的丁苯橡胶、53％苯乙烯、18％丙烯腈和16％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂、0.1％硅油和5.7％苯乙烯单体；在第四平推流反应器入口处加入4.3％苯乙烯单体和0.15％加工助剂；在上述相同的聚合温度和搅拌速度的条件下，进行连续本体聚合反应，得到ABS树脂产品。
实施例5
将15％的丁苯橡胶、53％苯乙烯、18％丙烯腈和14％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂、0.1％硅油和5.7％苯乙烯单体；在第四平推流反应器入口处加入4.3％苯乙烯单体和0.15％加工助剂；在上述相同的聚合温度和搅拌速度的条件下，进行连续本体聚合反应，得到ABS树脂产品。
上述实施试验可知，在配置原胶液时，提高苯乙烯单体的含量，ABS树脂的熔融指数将大幅度增大，冲击强度有所下降；在聚合过程中，在第三和第四反应釜中补加苯乙烯单体和加工助剂，将进一步提高ABS树脂的熔融指数，而冲击强度仍有所下降；提高原胶液中增韧橡胶的含量，可提高产品的冲击强度，同时可保证产品的熔融指数，使产品的加工性能和力学性能达到最佳平衡。
Claims (2)
1.一种连续本体法制备高流动、高抗冲ABS树脂的方法，其特征在于，包括以下步骤：将15％的丁苯橡胶、53％苯乙烯、18％丙烯腈和14％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，第一反应器的上、中、下三区的反应温度为95.3℃、99.7℃、103.8℃，第二反应器的上、中、下三区的反应温度为101.7℃、114.5℃、118.2℃，第三反应器的上、中、下三区的反应温度为120.0℃、126.5℃、131.6℃，第四反应器的上、中、下三区的反应温度为125.1℃、134.3℃、139.0℃，四个反应釜的搅拌速度分别为8、10、12、12rpm；在聚合过程中，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂、0.1％硅油和5.7％苯乙烯单体；在第四平推流反应器入口处加入4.3％苯乙烯单体和0.15％乙撑硬脂酰胺；在上述聚合温度和搅拌速度的条件下，进行连续本体聚合反应，得到ABS树脂。
2.一种连续本体法制备得到的高流动、高抗冲ABS树脂，其特征在于，所述ABS树脂通过以下方法制得：将15％的丁苯橡胶、53％苯乙烯、18％丙烯腈和14％乙苯溶剂加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；将配置好的原胶液依次输送至第一、二、三、四平推流反应器，第一反应器的上、中、下三区的反应温度为95.3℃、99.7℃、103.8℃，第二反应器的上、中、下三区的反应温度为101.7℃、114.5℃、118.2℃，第三反应器的上、中、下三区的反应温度为120.0℃、126.5℃、131.6℃，第四反应器的上、中、下三区的反应温度为125.1℃、134.3℃、139.0℃，四个反应釜的搅拌速度分别为8、10、12、12rpm；在聚合过程中，在第一平推流反应器的入口处加入0.05％的引发剂和0.16％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.12％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.05％链转移剂、0.1％硅油和5.7％苯乙烯单体；在第四平推流反应器入口处加入4.3％苯乙烯单体和0.15％乙撑硬脂酰胺；在上述聚合温度和搅拌速度的条件下，进行连续本体聚合反应，得到ABS树脂。
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