CN117820558A - 一种pc/abs合金专用abs树脂及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高分子化合物技术领域，具体公开一种PC/ABS合金专用ABS树脂及制备方法。所述制备方法具体包括如下步骤：S1：将5～11质量份增韧橡胶、10～25质量份溶剂、5‑20质量份单体丙烯腈和55‑70质量份苯乙烯在25～40℃下混合溶解形成原胶液；S2：将溶解好的原胶液、引发剂、链转移剂、加工助剂由输送设备送至各平推流反应器进行连续本体聚合反应；S3：聚合后的物料进入挤出机，在挤出机内进行脱挥造粒，得到PC/ABS合金专用ABS树脂。所得ABS树脂可以在较低橡胶含量的条件下，保持ABS的冲击强度，并提升ABS/PC合金的界面相容性，在不添加相容剂的情况下，解决了PC/ABS合金在共混过程中相容性不好的问题，同时使合金的总体性能提升。
Description
技术领域
本发明涉及高分子化合物技术领域，具体公开一种PC/ABS合金专用ABS树脂及制备方法。
背景技术
PC/ABS合金是全球销售量最大的商业合金，且仍以较快速度在增长，表现在塑料领域非常突出，目前国际上已经能提供众多的性能各异的PC/ABS合金，以满足汽车、电子电气、办公用品、家庭用品等领域的强劲需求，其中以汽车工业尤为突出。国内PC/ABS合金表观需求量在50万吨/年，其中，国产量和进口量几乎各占一半，而合金用的ABS树脂国内年需求量保守估计在10万吨以上。现阶段，PC/ABS合金生产需要使用相容剂来提高PC和ABS的相容性以达到性能要求。
PC/ABS合金在使用相容剂时带来了两个较为严重的问题，第一，增加生产成本，同时会降低合金的部分性能；第二，原料的气味、VOC等易于超标，应用于汽车领域受到限制。
因此，有必要开发一种高性能PC/ABS合金共混体系专用ABS树脂，使得树脂与PC具有良好的相容性，在熔融共混挤出时，不需另外添加或少添加相容剂即可合成性能优良的PC/ABS合金产品，既降低PC/ABS合金制造成本，又减少工艺后处理过程，更符合当下主流的绿色健康环保理念。
发明内容
本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明提供一种PC/ABS合金专用ABS树脂的制备方法，具体包括如下步骤：
S1：将5～11质量份增韧橡胶、10～25质量份溶剂、5-20质量份单体丙烯腈和55-70质量份苯乙烯在25～40℃下混合溶解形成原胶液；
S2：将溶解好的原胶液，以及原胶液质量0.03-0.05％引发剂、0.3％-0.6％链转移剂、0.1％-0.4％抗氧剂由输送设备送至各平推流反应器进行连续本体聚合反应；
其中，第一平推流反应器的聚合温度为96℃-108℃，入口处加入的引发剂和链转移剂；第二平推流反应器的聚合温度为105℃-116℃，入口处加入链转移剂和分子量调节剂；第三平推流反应器的聚合温度为118℃-133℃，入口处加入链转移剂；第四平推流反应器的聚合温度为132℃-176℃，入口处加入乙苯；每台聚合反应釜的搅拌速度控制在5-30rpm
S3：聚合后的物料进入挤出机，在挤出机内进行脱挥造粒，得到PC/ABS合金专用ABS树脂；
所述增韧橡胶为聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶或二者混合橡胶；
所述溶剂选自甲苯、乙苯、二甲苯中的任意一种或两种以上的混合溶液。
优选地，所述引发剂为1，1－二叔丁基过氧化环己烷；链转移剂为正十二烷基硫醇。
优选地，所述增韧橡胶为低顺式聚丁二烯橡胶，提高与PC树脂相容性。
优选地，所述溶剂为乙苯溶剂，质量份为13-21份。
优选地，所述平推流反应器均包含上、中、下三个温度区。
第二方面，本发明提供一种PC/ABS合金专用ABS树脂，采用第一方面所述方法制备。
优选地，所述PC/ABS合金专用ABS树脂的简支梁缺口冲击强度在6-17KJ/m2之间，熔融指数在18-30g/10min之间，维卡软化点≥100℃。
第三方面，本发明提供一种第二方面所述PC/ABS合金专用ABS树脂的应用，具体步骤如下：将所述PC/ABS合金专用ABS树脂与PC树脂熔融共混制得ABS/PC共混合金。
优选地，所述PC/ABS合金专用ABS树脂与PC树脂的质量比为3:7～5:5。
优选地，所述熔融共混的条件如下：控制挤出机的主机转速为200rpm、主喂料频率为6Hz，挤出机各段的温度为190℃、205℃、220℃、235℃、245℃、245℃、245℃、240℃、235℃。
本发明取得的有益效果：
本发明通过选择增韧橡胶的种类和含量、调整溶剂和单体的比例、分子量调节剂添加量和工艺参数，使在聚合过程中通过工艺控制形成内包藏的Salami结构，这种结构可以在较低橡胶含量的条件下，保持ABS的冲击强度，并提升ABS/PC合金的界面相容性，在不添加相容剂的情况下，解决了PC/ABS合金在共混过程中相容性不好的问题，同时使合金的总体性能提升。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明确，结合以下实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当说明的是，本发明并不限于以下实施例。
实施例1
(1)按7.2％聚丁二烯橡胶、61.8％苯乙烯、14.4％丙烯腈和16.6％乙苯溶剂的质量比将原料加入到溶胶釜中，在30℃下搅拌至均一无胶块的原胶液；
(2)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、二、三、四反应器的上、中、下三区的反应温度分别控制在99.2℃、102.0℃、106.5℃、109.3℃、112.8℃、115.4℃、122.6℃、128.1℃、131.0℃、136.9℃、152.0℃、169.3℃，四个反应釜的搅拌速度分别为6、13、18、22；
(3)在聚合过程中，在第一平推流反应器的入口处加入0.04％的1，1－二叔丁基过氧化环己烷和0.15％的正十二烷基硫醇；在第二平推流反应器的入口处加入0.2％的正十二烷基硫醇和0.3％的分子量调节剂；在第三平推流反应器的入口处加入0.1％的正十二烷基硫醇；在第四平推流反应器入口处加入1.5％乙苯；
(4)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2～6
实施例2选用7.2％丁苯橡胶、61.8％苯乙烯、14.4％丙烯腈和16.6％乙苯溶剂进行溶胶，其余步骤、工艺条件和助剂量与实施例1相同，制备PC/ABS合金专用ABS树脂；
实施例3按照实施例1的工艺条件和助剂量，同时第三反应器的各区温度分别降低3℃，制备PC/ABS合金专用ABS树脂；
实施例4按照实施例1的工艺条件和助剂量，同时第四反应器的各区温度分别降低3℃，制备PC/ABS合金专用ABS树脂；
实施例5按照实施例4的工艺条件和助剂量，第二反应器入口处加入0.4％的分子量调节剂，制备PC/ABS合金专用ABS树脂；
实施例6按照实施例4的工艺条件和助剂量，第二反应器入口处加入0.7％的分子量调节剂，制备PC/ABS合金专用ABS树脂。
对比例
对比例按质量配比将8.6％聚丁二烯橡胶、61.8％苯乙烯、14.4％丙烯腈和15.2％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，其余条件和步骤实施例1相同，制备ABS树脂产品。
实施例1～6及对比例测试效果见表1：
表1实施例1～6及对比例测试效果
效果例
按实施例6制备的PC/ABS合金专用ABS树脂、本体ABS8391分别与PC树脂，放入高速共混机中共混2min，取出备用；将上述混好的物料倒进挤出机中熔融共混制得ABS/PC共混合金，对两种ABS/PC合金的力学和加工性能进行测试，测试结果如下。
其中，控制挤出机的主机转速为200rpm、主喂料频率为6Hz，挤出机的温度：190℃/205℃/220℃/235℃/245℃/245℃/245℃/240℃/235℃。
表2PC/ABS合金制备效果测试
根据测试结果可以看出，PC/ABS合金专用ABS树脂在不外加相容剂的情况下，与PC有良好的相容性，合金兼具力学性能和加工性能；而应用市售ABS9391在不加相容剂的条件下进行合金的制备，二者相容性差，随着相容剂的加入，相容性有显著的提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种PC/ABS合金专用ABS树脂的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：将5～11质量份增韧橡胶、10～25质量份溶剂、5-20质量份单体丙烯腈和55-70质量份苯乙烯在25～40℃下混合溶解形成原胶液；
S2：将溶解好的原胶液，以及原胶液质量0.03-0.05％引发剂、0.3％-0.6％链转移剂、0.1％-0.4％抗氧剂，由输送设备送至各平推流反应器进行连续本体聚合反应；
其中，第一平推流反应器的聚合温度为96℃-108℃，入口处加入的引发剂和链转移剂；第二平推流反应器的聚合温度为105℃-116℃，入口处加入链转移剂和分子量调节剂；第三平推流反应器的聚合温度为118℃-133℃，入口处加入链转移剂；第四平推流反应器的聚合温度为132℃-176℃，入口处加入乙苯；每台聚合反应釜的搅拌速度控制在5-30rpm；
S3：聚合后的物料进入挤出机，在挤出机内进行脱挥造粒，得到PC/ABS合金专用ABS树脂；
所述增韧橡胶为聚丁二烯橡胶、丁苯橡胶或二者混合橡胶；
所述溶剂选自甲苯、乙苯、二甲苯中的任意一种或两种以上的混合溶液。
2.根据权利要求1所述的PC/ABS合金专用ABS树脂的制备方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的PC/ABS合金专用ABS树脂的制备方法，其特征在于，所述增韧橡胶为低顺式聚丁二烯橡胶。
4.根据权利要求1所述的PC/ABS合金专用ABS树脂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙苯溶剂，质量份为13-21份。
5.根据权利要求1所述的PC/ABS合金专用ABS树脂的制备方法，其特征在于，所述平推流反应器均包含上、中、下三个温度区。
6.一种PC/ABS合金专用ABS树脂，其特征在于，采用权利要求1～5中任意一项所述方法制备。
7.根据权利要求6所述的PC/ABS合金专用ABS树脂，其特征在于，所述PC/ABS合金专用ABS树脂的简支梁缺口冲击强度在6-17KJ/m2之间，熔融指数在18-30g/10min之间，维卡软化点≥100℃。
8.一种权利要求6或7所述PC/ABS合金专用ABS树脂的应用，其特征在于，具体步骤如下：将所述PC/ABS合金专用ABS树脂与PC树脂熔融共混制得ABS/PC共混合金。
9.根据权利要求8所述PC/ABS合金专用ABS树脂的应用，其特征在于，所述PC/ABS合金专用ABS树脂与PC树脂的质量比为3:7～5:5。
10.根据权利要求9所述PC/ABS合金专用ABS树脂的应用，其特征在于，所述熔融共混的条件如下：控制挤出机的主机转速为200rpm、主喂料频率为6Hz，挤出机各段的温度为190℃、205℃、220℃、235℃、245℃、245℃、245℃、240℃、235℃。
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