RU2160286C1 - Acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer production process - Google Patents

Acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer production process Download PDF

Info

Publication number
RU2160286C1
RU2160286C1 RU99121746A RU99121746A RU2160286C1 RU 2160286 C1 RU2160286 C1 RU 2160286C1 RU 99121746 A RU99121746 A RU 99121746A RU 99121746 A RU99121746 A RU 99121746A RU 2160286 C1 RU2160286 C1 RU 2160286C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
latex
copolymer
hydrogen peroxide
aqueous
rubber
Prior art date
Application number
RU99121746A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Г. Рупышев
Л.Г. Клепцова
Л.М. Барболина
Т.Л. Иванова
Ф.П. Шпитальник
И.В. Григоров
Р.И. Голубцева
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа "Пластполимер"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа "Пластполимер" filed Critical Акционерное общество открытого типа "Пластполимер"
Priority to RU99121746A priority Critical patent/RU2160286C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2160286C1 publication Critical patent/RU2160286C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Graft Or Block Polymers (AREA)

Abstract

FIELD: polymer production. SUBSTANCE: acrylonitrile/butadiene/styrene copolymers containing up to 70 wt % of rubber product are prepared by graft copolymerization of styrene and acrylonitrile in absence of oxygen in water-emulsion medium in presence of preliminarily prepared butadiene-based rubber latex and under influence of radical-type initiator and in presence of molecular weight control agent (dodecylmercaptan or octylmercaptan) followed by distilling off unreacted monomers, coagulating resulting copolymer latex with aqueous coagulant solution, separating copolymer from aqueous medium, washing, and drying. Process is distinguished by adding hydrogen peroxide aqueous solution simultaneously with coagulant in amount determined by a math formula. EFFECT: copolymers have no unpleasant smell at processing temperatures above 180 C and retain a good compatibility with other polymers, possess increased impact resistance and improved workability. 4 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к промышленности пластических масс, а именно к получению привитых акрилонитрилбутадиенстирольных (АБС) сополимеров водно-эмульсионной полимеризацией. Сополимеры АБС находят применение в качестве конструкционных материалов для изготовления корпусов и деталей радио- и телевизионной аппаратуры, внутренней облицовки бытовых холодильников, тары, упаковки и т.д. Привитые АБС-сополимеры, содержащие более 30 мас.% каучука на основе бутадиена, называемые также "концентратами привитого каучука", используются для получения композиций с высокой ударопрочностью, например, для смешения с сополимерами стирола с акрилонитрилом (сополимеры САН), для модификации свойств АБС-сополимеров, полученных полимеризацией в массе или суспензии, а также для модификации других классов пластических масс, а именно полиамидов, поливинилхлорида, поликарбонатов и т.д. The invention relates to the plastics industry, namely, the production of grafted acrylonitrile butadiene styrene (ABS) copolymers by water-emulsion polymerization. ABS copolymers are used as structural materials for the manufacture of cases and parts for radio and television equipment, the inner lining of household refrigerators, containers, packaging, etc. Grafted ABS copolymers containing more than 30 wt.% Rubber based on butadiene, also called "grafted rubber concentrates", are used to obtain compositions with high impact resistance, for example, for mixing with styrene-acrylonitrile copolymers (SAN copolymers), to modify the properties of ABS copolymers obtained by mass polymerization or suspension, as well as to modify other classes of plastic masses, namely polyamides, polyvinyl chloride, polycarbonates, etc.

Известен [Бакнелл К.Б. Ударопрочные пластики, Л.: Химия, 1981, с. 87-89] способ получения АБС-сополимеров, согласно которому стирол (СТ) и акрилонитрил (АН) полимеризуют в присутствии предварительно полученного латекса каучука на основе полибутадиена с образованием привитого сополимера. Процесс прививки протекает в водно-эмульсионной среде в присутствии инициатора - персульфата калия и регулятора молекулярной массы (ММ) -трет-додецилмеркаптана (ТДДМ) при 50oC в атмосфере азота до 100%-ной конверсии. К концу процесса вводят антиоксидант фенольного типа для предотвращения окислительной деструкции при сушке. Латекс полученного привитого АБС-сополимера коагулируют добавлением водного раствора хлорида кальция (коагулянт), выделившийся привитой сополимер промывают водой и сушат.Known [Baknell KB Shockproof plastics, L .: Chemistry, 1981, p. 87-89] a method for producing ABS copolymers, according to which styrene (ST) and acrylonitrile (AN) are polymerized in the presence of a preformed polybutadiene rubber latex to form a grafted copolymer. The grafting process takes place in an aqueous emulsion medium in the presence of an initiator - potassium persulfate and a molecular weight regulator (MM) -tret-dodecyl mercaptan (TDDM) at 50 o C in a nitrogen atmosphere up to 100% conversion. At the end of the process, a phenolic type antioxidant is introduced to prevent oxidative degradation during drying. The latex of the obtained grafted ABS copolymer is coagulated by adding an aqueous solution of calcium chloride (coagulant), the resulting grafted copolymer is washed with water and dried.

Недостатками описанного способа являются:
1. Длительность процесса, связанная с проведением полимеризации при низких температурах (50oC) и доведением конверсии мономеров до 100%. (Как известно, именно при высокой конверсии, особенно выше 95%, процесс полимеризации СТ и АН резко замедляется).
The disadvantages of the described method are:
1. The duration of the process associated with the polymerization at low temperatures (50 o C) and bringing the conversion of monomers to 100%. (As you know, it is with high conversion, especially above 95%, that the polymerization of ST and AN slows down dramatically).

2. Неприятный запах полученного привитого АБС-сополимера при температурах переработки (> 180oC) или при повышенных температурах эксплуатации изготовленных из него изделий, что связано с использованием при полимеризации в качестве регулятора ММ ТДДМ. Остаточный ТДДМ, являющийся достаточно высокомолекулярным соединением, и его низкомолекулярные продукты присоединения после промывки и сушки остаются в полученном АБС-сополимере. При нормальных температурах сополимер имеет сравнительно слабый запах, но при повышенных температурах эксплуатации полученных из АБС- сополимера изделий, а особенно при температурах переработки (> 180oC), сополимер имеет сильный неприятный запах.2. The unpleasant smell of the obtained grafted ABS copolymer at processing temperatures (> 180 o C) or at elevated operating temperatures of products made from it, which is associated with the use of MM TDDM as a regulator during polymerization. The residual TDDM, which is a sufficiently high molecular weight compound, and its low molecular weight addition products, after washing and drying, remain in the obtained ABS copolymer. At normal temperatures, the copolymer has a relatively weak smell, but at elevated operating temperatures of products obtained from the ABS copolymer, and especially at processing temperatures (> 180 ° C), the copolymer has a strong unpleasant odor.

Известен также [заявка ФРГ N 2525413, МКИ C 08 F 279/04, опубл. 02.01.76] способ получения АБС-сополимеров сополимеризацией СТ и АН в водно-эмульсионной среде в присутствии предварительно полученного латекса полибутадиенового каучука (полибутадиен или сополимер бутадиена со стиролом) под действием инициатора радикального типа (2,2'-азо-бис -α,β-диметил-валеронитрил) в присутствии поверхностно-активных веществ и регулятора ММ - третичного бутилмеркаптана. Процесс сополимеризации проводят при 0-100oC, предпочтительно при 60oC, в отсутствие кислорода, в течение 6,5 ч. Выход сополимера 80,3%. Полученный латекс привитого сополимера коагулируют разбавленным раствором Al2(SO4)3 при 92oC, промывают водой при комнатной температуре и сушат.Also known [application of Germany N 2525413, MKI C 08 F 279/04, publ. 02.01.76] a method for producing ABS copolymers by copolymerization of ST and AN in an aqueous emulsion medium in the presence of a preformed latex of polybutadiene rubber (polybutadiene or a copolymer of butadiene with styrene) under the action of a radical type initiator (2,2'-azo-bis-α, β-dimethyl-valeronitrile) in the presence of surfactants and the regulator MM - tertiary butyl mercaptan. The copolymerization process is carried out at 0-100 ° C., preferably at 60 ° C., in the absence of oxygen, for 6.5 hours. The copolymer yield is 80.3%. The obtained latex grafted copolymer is coagulated with a dilute solution of Al 2 (SO 4 ) 3 at 92 o C, washed with water at room temperature and dried.

Использование в процессе в качестве регулятора ММ третичного бутилмеркаптана, который достаточно летуч (температура кипения 64,2oC), позволяет сравнительно легко удалить его из латекса при вакуумной обработке. Поэтому полученный АБС-сополимер имеет слабый запах (4,6 балла по десятибалльной шкале; образцы для испытаний отпрессованы при 180oC и ориентированы в двух направлениях).The use of tertiary butyl mercaptan, which is sufficiently volatile (boiling point 64.2 o C), as a MM regulator in the process, makes it relatively easy to remove it from latex during vacuum processing. Therefore, the obtained ABS copolymer has a faint odor (4.6 points on a ten-point scale; test samples are pressed at 180 o C and oriented in two directions).

Недостатком процесса по заявке ФРГ N 2525413 является низкий выход сополимера (80,3%), что обусловлено необходимостью проведения процесса при достаточно низкой температуре (60oC) ввиду применения низкокипящего регулятора ММ.The disadvantage of the process according to the application of Germany N 2525413 is the low yield of the copolymer (80.3%), due to the need for the process at a fairly low temperature (60 o C) due to the use of low-boiling regulator MM.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому способу является способ, описанный в патенте РФ N 2044008 (МКИ C 08 L 55/02, опубл. 20.09.95). В соответствии с указанным способом АБС-сополимеры, содержащие до 70 мас.% каучука на основе бутадиена, в частности концентраты привитого каучука, получают привитой сополимеризацией смеси мономеров - СТ и АН в отсутствии кислорода в водно-эмульсионной среде в присутствии предварительно полученного латекса каучука на основе бутадиена под действием инициатора радикального типа в присутствии регулятора ММ - додецилмеркаптана или октилмеркаптана. Процесс проводят при ступенчатом подъеме температуры от 60-68oC до 75-80oC до конверсии мономеров 95-98%. Непрореагировавшие мономеры отгоняют, после чего коагулируют полученный латекс АБС-сополимера добавлением водного раствора коагулянта (сульфата алюминия), отделяют, сополимер от водной среды, промывают и сушат. Процесс синтеза может быть как периодическим, так и непрерывным.The closest set of essential features to the claimed method is the method described in RF patent N 2044008 (MKI C 08 L 55/02, publ. 09/20/95). In accordance with this method, ABS copolymers containing up to 70 wt.% Rubber based on butadiene, in particular grafted rubber concentrates, are obtained by graft copolymerization of a mixture of monomers - ST and AN in the absence of oxygen in an aqueous emulsion medium in the presence of preformed rubber latex on based on butadiene under the action of a radical type initiator in the presence of an MM regulator, dodecyl mercaptan or octyl mercaptan. The process is carried out with a stepwise rise in temperature from 60-68 o C to 75-80 o C to the conversion of monomers 95-98%. Unreacted monomers are distilled off, after which the obtained latex of the ABS copolymer is coagulated by adding an aqueous solution of a coagulant (aluminum sulfate), it is separated, the copolymer from the aqueous medium, washed and dried. The synthesis process can be either periodic or continuous.

По описанному способу-прототипу получают АБС-сополимеры, которые хорошо совмещаются с сополимерами САН и АБС, синтезированными полимеризацией в массе, или блочно-суспензионным способом, а также с полиамидами, поликарбонатами, и позволяют получать композиции с высокой ударопрочностью. According to the described prototype method, ABS copolymers are obtained that are well combined with copolymers of SAN and ABS synthesized by bulk polymerization, or block-suspension method, as well as with polyamides, polycarbonates, and allow to obtain compositions with high impact resistance.

Недостатком способа-прототипа является то, что получаемый АБС-сополимер имеет сильный неприятный запах при повышенных температурах, в частности при температурах переработки (> 180oC), что связано с использованием в качестве регулятора ММ нормального или третичного додецилмеркаптана или октилмеркаптана, которые, являясь достаточно высокомолекулярными соединениями, не удаляются из сополимера при отгонке остаточных мономеров и остаются в сополимере после промывки и сушки.The disadvantage of the prototype method is that the resulting ABS copolymer has a strong unpleasant odor at elevated temperatures, in particular at processing temperatures (> 180 o C), which is associated with the use of MM regulator of normal or tertiary dodecyl mercaptan or octyl mercaptan, which, being sufficiently high molecular weight compounds are not removed from the copolymer during distillation of residual monomers and remain in the copolymer after washing and drying.

Технический результат, достижение которого обеспечивает настоящее изобретение, заключается в получении АБС-сополимеров, практически не имеющих неприятного запаха при температурах переработки и сохраняющих хорошую совместимость с другими полимерами, высокую ударопрочность и улучшенную перерабатываемость. The technical result, the achievement of which the present invention provides, is to obtain ABS copolymers that have virtually no unpleasant odor at processing temperatures and maintain good compatibility with other polymers, high impact resistance and improved processability.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе получения АБС-сополимеров, содержащих до 70 мас.% каучука, включающем привитую сополимеризацию СТ и АН в отсутствии кислорода в водно-эмульсионной среде в присутствии предварительно полученного латекса каучука на основе бутадиена под действием инициатора радикального типа в присутствии регулятора MM - додецилмеркаптана или октилмеркаптана, отгонку непрореагировавших мономеров, коагуляцию полученного латекса АБС- сополимера водным раствором коагулянта, отделение сополимера от водной среды, его промывку и сушку, при коагуляции латекса АБС- сополимера осуществляют одновременное введение в латекс сополимера отдельными потоками водного раствора коагулянта и водного раствора перекиси водорода, при этом количество перекиси водорода, которое необходимо ввести при коагуляции латекса сополимера, определяют по формуле

Figure 00000001

где G H2O2 - количество перекиси водорода, которое необходимо ввести при коагуляции латекса, кг;
К - коэффициент, учитывающий содержание каучука в сополимере и равный 0,11 для сополимеров с содержанием каучука до 30 мас.% и 0,08 для сополимеров с содержанием каучука 30 - 70 мас.%;
[M] - количество вводимого регулятора молекулярной массы - додецилмеркаптана или октилмеркаптана, % от массы прививаемых мономеров и каучука (по сухому остатку латекса);
Gл - количество латекса сополимера, направляемого на коагуляцию, кг.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method for producing ABS copolymers containing up to 70 wt.% Rubber, including grafted copolymerization of CT and AN in the absence of oxygen in an aqueous emulsion medium in the presence of a preformed butadiene rubber latex under the action of an initiator radical type in the presence of MM regulator - dodecyl mercaptan or octyl mercaptan, distillation of unreacted monomers, coagulation of the obtained latex ABS copolymer with an aqueous solution of a coagulant, separation with polymer from the aqueous medium, its washing and drying, the coagulation of the copolymer latex ABS- performed simultaneous administration in separate streams latex copolymer aqueous solution of the coagulant and an aqueous solution of hydrogen peroxide, wherein the amount of hydrogen peroxide to be incorporated in the coagulation of the copolymer latex is determined by the formula
Figure 00000001

where GH 2 O 2 - the amount of hydrogen peroxide, which must be entered during coagulation of latex, kg;
K is a coefficient taking into account the rubber content in the copolymer and equal to 0.11 for copolymers with a rubber content of up to 30 wt.% And 0.08 for copolymers with a rubber content of 30 - 70 wt.%;
[M] is the amount of molecular weight regulator introduced — dodecyl mercaptan or octyl mercaptan,% of the mass of grafted monomers and rubber (based on the dry residue of latex);
G l - the amount of latex copolymer sent for coagulation, kg

Привитую сополимеризацию СТ и АН в водно-эмульсионной среде осуществляют при ступенчатом подъеме температуры от 60-68oC до 75-85oC. Перекись водорода вводят в виде 8-15%-ного водного раствора. Одновременно с водными растворами коагулянта и перекиси водорода отдельным потоком вводят эмульсию термо- и/или светостабилизатора.The grafted copolymerization of CT and AN in an aqueous emulsion medium is carried out with a stepwise rise in temperature from 60-68 o C to 75-85 o C. Hydrogen peroxide is introduced in the form of an 8-15% aqueous solution. Simultaneously with aqueous solutions of coagulant and hydrogen peroxide, an emulsion of a thermal and / or light stabilizer is introduced in a separate stream.

Известно [Чичибабин А. Е., Основные начала органической химии, М., Государственное научно-техн. изд. хим. литературы, 1963, т.I, с. 324-326], что широко применяемые при синтезе каучуков и полимеров на основе стирола регуляторы ММ - меркаптаны имеют характерный неприятный запах, при этом высшие меркаптаны, такие как додецил(лаурил)меркаптан (C12H25SH) или додекантиоли, обладают сравнительно слабым запахом. Поэтому именно эти высшие меркаптаны нашли применение в процессах производства указанных полимеров. Однако, как уже указывалось выше, додецилмеркаптаны, октилмеркаптан и их низкомолекулярные продукты присоединения, оставаясь в готовом полимере и испаряясь при температурах переработки (выше 180oC), придают полимерам резкий неприятный запах. Отгонка остаточных высших меркаптанов и низкомолекулярных продуктов присоединения меркаптанов из латексов полимеров стирола является весьма затруднительной операцией ввиду их высокой температуры кипения (tкип). tкип ТДДМ составляет 227-228oC при 760 мм рт.ст. и 95-120oC при 10 мм. рт. ст.; tкип нормального додецилмеркаптана 124oC при 5 мм. рт. ст.; tкип октилмеркаптана 164-167oC при 760 мм рт. ст. и 76-77oC при 50 мм рт. ст. [Химический энциклопедический словарь, М.: Советская энциклопедия, 1983, с. 196, с. 406] . Известно также [патент США 4450261, МКИ C 08 F 2/38, опубл. 22.05.84], что при синтезе низкомолекулярных сополимеров стирола и малеинового ангидрида и их сульфопроизводных для снижения запаха получаемого сополимера вместо меркаптанов используют их производные - 3-меркаптопропионовую кислоту или метил-3-меркаптопропионат, которые имеют более высокие температуры кипения, чем соответствующие меркаптаны, а следовательно, являются менее летучими. Однако использование таких меркаптосоединений позволяет понизить запах сополимера только при невысоких температурах, а при температурах переработки (выше 180oC) сополимеры имеют неприятный запах.It is known [Chichibabin A.E., Basic principles of organic chemistry, M., State Scientific and Technical. ed. Chem. literature, 1963, vol. I, p. 324-326], that the regulators MM - mercaptans widely used in the synthesis of rubbers and polymers based on styrene have a characteristic unpleasant odor, while higher mercaptans, such as dodecyl (lauryl) mercaptan (C 12 H 25 SH) or dodecantioli, have a relatively weak smell. Therefore, it is these higher mercaptans that have found application in the production processes of these polymers. However, as already mentioned above, dodecyl mercaptans, octyl mercaptans and their low molecular weight addition products, remaining in the finished polymer and evaporating at processing temperatures (above 180 o C), give the polymers a sharp unpleasant odor. The distillation of residual higher mercaptans and low molecular weight mercury addition products from styrene polymer latexes is a very difficult operation due to their high boiling point (t boiling ). t bale TDDM is 227-228 o C at 760 mm RT.article and 95-120 o C at 10 mm Hg. st .; t bales of normal dodecyl mercaptan 124 o C at 5 mm Hg. st .; t bales of octyl mercaptan 164-167 o C at 760 mm RT. Art. and 76-77 o C at 50 mm RT. Art. [Chemical Encyclopedic Dictionary, M.: Soviet Encyclopedia, 1983, p. 196, p. 406]. It is also known [US patent 4450261, MKI C 08 F 2/38, publ. 05.22.84] that in the synthesis of low molecular weight copolymers of styrene and maleic anhydride and their sulfo derivatives to reduce the smell of the resulting copolymer, instead of mercaptans, their derivatives are used - 3-mercaptopropionic acid or methyl-3-mercaptopropionate, which have higher boiling points than the corresponding mercaptans and therefore are less volatile. However, the use of such mercapto compounds can reduce the smell of the copolymer only at low temperatures, and at processing temperatures (above 180 o C) the copolymers have an unpleasant odor.

Известно, что снижение запаха может быть достигнуто при обработке меркаптанов окислителями, при этом слабые окислители, такие как гидроксиламин, серная кислота и даже кислород воздуха в присутствии аммиака, окисляют меркаптаны в дисульфиды, а сильные окислители (азотная кислота) окисляют меркаптаны в сульфокислоты; указанные дисульфиды и сульфокислоты имеют более высокие температуры кипения, чем соответствующие меркаптаны [Чичибабин А.Е. Основные начала органической химии, М., Гос. научно-техн. изд. хим. литературы, 1963, T.I, с. 325-326]. It is known that odor reduction can be achieved by treating mercaptans with oxidizing agents, while weak oxidizing agents, such as hydroxylamine, sulfuric acid, and even oxygen in the presence of ammonia, oxidize mercaptans to disulfides, and strong oxidizing agents (nitric acid) oxidize mercaptans to sulfonic acids; these disulfides and sulfonic acids have higher boiling points than the corresponding mercaptans [Chichibabin A.E. The main principles of organic chemistry, M., State. scientific and technical ed. Chem. literature, 1963, T.I, p. 325-326].

В соответствии с патентом США 5521268 (МКИ C 08 F 2/38, опубл. 28.05.96] для устранения запаха меркаптанов в сополимерах стирола, бутилакрилата и дивинилбензола, синтезированных для использования в качестве связующего в тонерах, перед синтезом смесь мономеров и регулятор ММ - додекантиол (додецилмеркаптан) в течение 60 мин выдерживают в среде кислорода воздуха. Полученный сополимер не имел запаха при прогреве до 230oC. Однако такой прием снижения запаха - обработка смеси мономеров и додецилмеркаптана перед сополимеризацией кислородом воздуха не пригоден для получения АБС-сополимеров, так как бутадиеновый или бутадиенстирольный каучук в присутствии кислорода теряет способность к прививке.In accordance with US patent 5521268 (MKI C 08 F 2/38, publ. 28.05.96] to eliminate the smell of mercaptans in copolymers of styrene, butyl acrylate and divinylbenzene, synthesized for use as a binder in toners, before synthesis, the mixture of monomers and the regulator MM - dodecantiol (dodecyl mercaptan) is held in atmospheric oxygen for 60 minutes, the resulting copolymer had no smell when heated to 230 o C. However, such a method of reducing odor is to treat the mixture of monomers and dodecyl mercaptan before copolymerization with air oxygen n for the preparation of ABS copolymers, since butadiene or styrene butadiene rubber in the presence of oxygen loses its ability to vaccinate.

Авторами настоящего изобретения было найдено, что введение в латекс АБС-сополимера при коагуляции одновременно с коагулянтом отдельным потоком водного раствора перекиси водорода (8-15%-ного) приводит к практически полному исчезновению неприятного запаха АБС-сополимера при температурах переработки. Введение перекиси водорода в количествах, определяемых по приведенной выше формуле, не ухудшает физико-механические свойства получаемого сополимера, при этом его перерабатываемость даже улучшается (повышается показатель текучести расплава). Введение раствора перекиси водорода в латекс АБС-сополимера после отгонки остаточных мономеров перед коагуляцией или после коагуляции на стадии промывки не приводит к исчезновению запаха АБС-сополимера при температурах переработки (см. наши контр, примеры NN 4, 10 и 5, 11). The authors of the present invention found that the introduction of an ABS copolymer into the latex during coagulation simultaneously with the coagulant by a separate stream of an aqueous solution of hydrogen peroxide (8-15%) leads to the almost complete disappearance of the unpleasant odor of the ABS copolymer at processing temperatures. The introduction of hydrogen peroxide in amounts determined by the above formula does not impair the physicomechanical properties of the resulting copolymer, while its processability even improves (melt flow rate increases). The introduction of a hydrogen peroxide solution into the latex of the ABS copolymer after distillation of the residual monomers before coagulation or after coagulation at the washing stage does not lead to the disappearance of the smell of the ABS copolymer at processing temperatures (see our counter, examples NN 4, 10 and 5, 11).

Заявляемым способом могут быть получены АБС-сополимеры, содержащие от 15 до 70 мас.% каучука на основе бутадиена, периодическим или непрерывным методами. В качестве каучука на основе бутадиена используются бутадиеновый, бутадиенстирольный или бутадиеннитрильный каучуки или их смеси в виде водного латекса с размером частиц 0,1-0,3 мкм. (1000-3000

Figure 00000002
. Целесообразно применять каучуки, содержащие 60-80% гель-фракции со степенью набухания 10-25%. В соответствии с заявляемым способом в процессе используют предварительно полученные латексы каучука, которые могут быть получены как непосредственно перед синтезом АБС-сополимеров, так и заранее, т.е. могут применяться выпускаемые промышленностью латексы каучуков, такие как бутадиеновый AL-12 или бутадиенстирольный AL-10 с содержанием связанного стирола 10-12 мас.%.The inventive method can be obtained ABS copolymers containing from 15 to 70 wt.% Rubber based on butadiene, by periodic or continuous methods. As butadiene-based rubber, butadiene, styrene butadiene or nitrile butadiene rubbers or mixtures thereof in the form of aqueous latex with a particle size of 0.1-0.3 microns are used. (1000-3000
Figure 00000002
. It is advisable to use rubbers containing 60-80% gel fractions with a degree of swelling of 10-25%. In accordance with the inventive method, preformed rubber latexes are used in the process, which can be obtained immediately before the synthesis of ABS copolymers, or in advance, i.e. commercially available rubber latexes such as butadiene AL-12 or styrene butadiene AL-10 with a content of bound styrene of 10-12 wt.% can be used.

Прививаемые мономеры -СТ и АН преимущественно берут в массовом соотношении (75-50): (25-50). Для повышения теплостойкости получаемого сополимера часть СТ (до 60%) может быть замещена альфаметилстиролом (α-МСТ). Целесообразно процесс водно-эмульсионной полимеризации вести при ступенчатом подъеме температуры от 60-68oC до 75-85oC.The grafted monomers —ST and AN are predominantly taken in a weight ratio of (75-50): (25-50). To increase the heat resistance of the resulting copolymer, part of the CT (up to 60%) can be replaced with alpha-methylstyrene (α-MCT). It is advisable to carry out the process of water-emulsion polymerization with a stepwise rise in temperature from 60-68 o C to 75-85 o C.

Необходимые количества инициатора, эмульгатора, регулятора ММ, термо- и/или светостабилизатора берут в % от массы прививаемых мономеров и каучука (по сухому остатку латекса каучука). The required amounts of initiator, emulsifier, MM regulator, thermal and / or light stabilizer are taken in% of the mass of grafted monomers and rubber (based on the dry residue of rubber latex).

По заявляемому способу в качестве инициатора могут быть использованы водорастворимые перекисные инициаторы, такие как персульфат калия или натрия. Инициатор берут в количестве 0,05-0,25 мас.%. According to the claimed method, water-soluble peroxide initiators, such as potassium or sodium persulfate, can be used as an initiator. The initiator is taken in an amount of 0.05-0.25 wt.%.

Регулятор ММ - додецилмеркаптан (ТДДМ или нормальный додецилмеркаптан - НДДМ) и/или октилмеркаптан используют в количестве 0,2-1,0 мас.%. The regulator MM - dodecyl mercaptan (TDDM or normal dodecyl mercaptan - NDM) and / or octyl mercaptan is used in an amount of 0.2-1.0 wt.%.

В качестве эмульгатора при осуществлении заявляемого способа могут быть использованы калиевое мыло диспропорционированной канифоли или мыло жирных карбоновых кислот в количестве 2-6 мас.%. As an emulsifier in the implementation of the proposed method can be used potassium soap disproportionate rosin or soap of fatty carboxylic acids in an amount of 2-6 wt.%.

В процессе синтеза в реакционную среду дополнительно вводят добавки светостабилизатора, например Ирганокс 1520 (фенол, 2-метил-4,6-бис[(октилтио)метил] в количестве 0,05-0,2 мас.%. During the synthesis process, light stabilizer additives are additionally introduced into the reaction medium, for example, Irganox 1520 (phenol, 2-methyl-4,6-bis [(octylthio) methyl] in an amount of 0.05-0.2 wt.%.

После синтеза АБС-сополимера на стадии отгонки остаточных мономеров целесообразно в полученный латекс добавлять пеногаситель, например эмульсию КЭ-10-12, КЭ-10-26 (водная эмульсия на кремнеорганической основе). After the synthesis of the ABS copolymer at the stage of distillation of the residual monomers, it is advisable to add a defoamer to the obtained latex, for example, KE-10-12, KE-10-26 emulsion (organosilicon-based aqueous emulsion).

После отгонки остаточных мономеров латекс полученного АБС-сополимера подвергают при перемешивании коагуляции водным раствором коагулянта, например сульфата алюминия или магния, алюмокалиевых квасцов или серной кислоты. After the residual monomers are distilled off, the latex of the obtained ABS copolymer is subjected to stirring with coagulation with an aqueous solution of a coagulant, for example aluminum or magnesium sulfate, potassium alum or sulfuric acid.

Одновременно с введением раствора коагулянта в латекс АБС-сополимера отдельным потоком подают раствор перекиси водорода, предпочтительно 8-15%-ный водный раствор. Количество подаваемой перекиси водорода определяют по приведенной выше формуле. В случае непрерывного процесса сополимеризации рассчитанное количество перекиси водорода соответствует количеству перекиси водорода, подаваемому в коагулятор в течение 1 ч, а в случае периодического процесса рассчитанное количество перекиси водорода соответствует количеству перекиси водорода, подаваемому на 1 операцию коагуляции. Simultaneously with the introduction of the coagulant solution into the latex of the ABS copolymer, a solution of hydrogen peroxide, preferably an 8-15% aqueous solution, is supplied in a separate stream. The amount of hydrogen peroxide supplied is determined by the above formula. In the case of a continuous copolymerization process, the calculated amount of hydrogen peroxide corresponds to the amount of hydrogen peroxide supplied to the coagulator for 1 h, and in the case of a batch process, the calculated amount of hydrogen peroxide corresponds to the amount of hydrogen peroxide supplied per 1 coagulation operation.

В полученный АБС-сополимер на стадии коагуляции дополнительно вводят необходимые термо- и/или светостабилизаторы, такие как Ионол (4-метил-2,6-дитретичный бутилфенол), Ирганокс 1520 (фенол, 2-метил-4,6-бис[(октилтио) метил] ), Ирганокс 245 (триэтиленгликоль-бис-3-(3-третбутил-4-перокси-5-метилфенил)-пропионат). At the coagulation stage, the necessary thermo- and / or light stabilizers are additionally introduced into the obtained ABS copolymer, such as Ionol (4-methyl-2,6-ditretic butylphenol), Irganox 1520 (phenol, 2-methyl-4,6-bis [( octylthio) methyl]), Irganox 245 (triethylene glycol bis-3- (3-tert-butyl-4-peroxy-5-methylphenyl) propionate).

После коагуляции порошок АБС-сополимера отжимают на вакуум-фильтре, промывают горячей водой и высушивают при 70-110oC.After coagulation, the ABS copolymer powder is squeezed out on a vacuum filter, washed with hot water and dried at 70-110 o C.

Полученные по заявляемому способу АБС-сополимеры могут как непосредственно использоваться для получения изделий конструкционного назначения (преимущественно это сополимеры с содержанием каучука 15-30 мас.%), так и для получения смесей с сополимерами САН и АБС, а также с полиамидами, поликарбонатами и др. Obtained by the present method, the ABS copolymers can be directly used to obtain products for structural purposes (mainly copolymers with a rubber content of 15-30 wt.%), And to obtain mixtures with copolymers SAN and ABS, as well as with polyamides, polycarbonates, etc. .

Свойства полученных АБС-сополимеров определялись следующим образом:
1. Показатель текучести расплава (ПТР) определяли по ГОСТ 11645-73 при 220oC и нагрузке 10 кг (капилляр диаметром 2, 095 мм и длиной 8,0 мм).
The properties of the obtained ABS copolymers were determined as follows:
1. The melt flow rate (MFR) was determined according to GOST 11645-73 at 220 o C and a load of 10 kg (capillary with a diameter of 2.095 mm and a length of 8.0 mm).

2. Определение интенсивности запаха АБС-сополимера проводилось органолептически. Оценка в баллах интенсивности запаха по методу лишнего образца ("треугольный тест") по пятибалльной системе проводилась аналогично "Методическим указаниям по гигиенической оценке качества полистирольных пластиков", утвержденным зам. начальника Союзхимпласт А. Рыбаковым 4.07.73 г., на образцах АБС-сополимера, полученных на приборе для определения ПТР (ИИРТ) при 220oC, длиной 2-3 см и диаметром 2-2,5 мм. Образцы помещались в бюкс (СВ 34/12 по ГОСТ 7148-70) и представлялись для оценки запаха трем экспертам.2. The determination of the odor intensity of the ABS copolymer was carried out organoleptically. The scoring of the odor intensity using the excess sample method ("triangular test") using a five-point system was carried out similarly to the "Methodological guidelines for the hygienic assessment of the quality of polystyrene plastics", approved by the deputy. by Soyuzkhimplast A. Rybakov on July 4, 73, on ABS copolymer samples obtained on a device for determining PTR (IIRT) at 220 o C, 2-3 cm long and 2-2.5 mm in diameter. Samples were placed in a box (CB 34/12 according to GOST 7148-70) and presented to three experts for odor assessment.

3. Содержание бутадиена в АБС-оополимере определяли йод-бромным методом, а количество привитого сополимера (гель-фракции) в АБС-сополимере определяли методом селективного растворения по методикам, описанным в книге "Анализ полимеризационных пластмасс", Л.: Химия, 1988, с. 168, 170. 3. The butadiene content in the ABS copolymer was determined by the iodine-bromine method, and the amount of grafted copolymer (gel fraction) in the ABS copolymer was determined by selective dissolution by the methods described in the book "Analysis of Polymerization Plastics", L .: Chemistry, 1988, with. 168, 170.

4. Степень набухания гель-фракции определяли в смеси растворителей метилэтилкетон:ацетон, взятых в соотношении 1:1. 4. The degree of swelling of the gel fraction was determined in a solvent mixture of methyl ethyl ketone: acetone, taken in a ratio of 1: 1.

5. Для АБС-сополимеров с содержанием каучука до 30 мас.%, которые могут использоваться непосредственно как конструкционные материалы, дополнительно определяли следующие показатели:
- ударная вязкость по Изоду по ГОСТ 19109-84;
- предел текучести при растяжении по ГОСТ 11262-80;
- относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 10262-80.
5. For ABS copolymers with a rubber content of up to 30 wt.%, Which can be used directly as structural materials, the following indicators were additionally determined:
- impact strength according to Izod according to GOST 19109-84;
- yield strength under tension in accordance with GOST 11262-80;
- elongation at break according to GOST 10262-80.

6. АБС-сополимеры с высоким содержанием каучука (более 30 мас.%) смешивали с сополимером САН в массовом соотношении 30:70 соответственно (с добавлением стабилизатора и пластификатора) в смесителе типа "Бенбери" с последующей экструзией и грануляцией. Из композиций были отлиты стандартные образцы на которых определены:
- ударная вязкость по Изоду по ГОСТ 19109-84;
- предел текучести при растяжении по ГОСТ 11262-80;
- относительное удлинение при разрыве по ГОСТ 10262-80.
6. ABS copolymers with a high rubber content (more than 30 wt.%) Were mixed with SAN copolymer in a weight ratio of 30:70, respectively (with the addition of a stabilizer and plasticizer) in a Banbury type mixer, followed by extrusion and granulation. From the compositions, standard samples were cast on which the following were determined:
- impact strength according to Izod according to GOST 19109-84;
- yield strength under tension in accordance with GOST 11262-80;
- elongation at break according to GOST 10262-80.

Изобретение иллюстрируется нижеприведенными примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1
Получение АБС-сополимера непрерывным методом в каскаде из 3-х реакторов (каждый реактор имеет объем 20 м3 и снабжен импеллерной мешалкой).
Example 1
The preparation of the ABS copolymer by a continuous method in a cascade of 3 reactors (each reactor has a volume of 20 m 3 and is equipped with an impeller mixer).

В форсмеситель емкостью 1,2 м3, снабженный двухлопастной двухярусной мешалкой, отдельными потоками непрерывно подают:
- 1555,56 кг/ч смеси мономеров (углеводородная фаза), состоящей из 543,3 кг (28 мас. %) АН и 1001,2 кг (51,6 мас.%) СТ и содержащей 11,06 кг (0,57 мас.%) ТДДМ;
- 979,26 кг/ч водного латекса бутадиенстирольного каучука (20,4 мас.%), с содержанием сухого вещества 42%, содержащего 36,86 кг (2 мас.%) калиевого мыла диспропорционированной канифоли;
- 4090,52 кг/ч деминерализованной воды;
- 51,6 кг/ч 3 %-ного водного раствора инициатора, содержащего 1,55 кг персульфата калия (0,08 мас.%).
In a mixer with a capacity of 1.2 m 3 , equipped with a two-bladed two-tier mixer, in separate flows continuously serves:
- 1555.56 kg / h of a mixture of monomers (hydrocarbon phase), consisting of 543.3 kg (28 wt.%) AN and 1001.2 kg (51.6 wt.%) ST and containing 11.06 kg (0, 57 wt.%) TDDM;
- 979.26 kg / h of aqueous latex of styrene-butadiene rubber (20.4 wt.%), With a dry matter content of 42%, containing 36.86 kg (2 wt.%) Of potassium soap disproportionate rosin;
- 4090.52 kg / h of demineralized water;
- 51.6 kg / h of a 3% aqueous initiator solution containing 1.55 kg of potassium persulfate (0.08 wt.%).

Соотношение углеводородной и водной фаз составляет 1:2,5. The ratio of hydrocarbon and aqueous phases is 1: 2.5.

Смешение всех компонентов проводят при (25±5)oC и скорости вращения мешалки 100 об/мин.The mixing of all components is carried out at (25 ± 5) o C and a stirrer rotation speed of 100 rpm.

Из форсмесителя готовая реакционная смесь со скоростью 6670 кг/ч непрерывно поступает в первый реактор каскада, где происходит привитая сополимеризация СТ и АН при 60oC до конверсии мономеров 85% (продолжительность пребывания реакционной смеси в реакторе - 3 ч). Полученный латекс из первого реактора с той же скоростью подают во 2-й реактор каскада, где процесс сополимеризации протекает при 75oC до конверсии мономеров 90%, после чего латекс непрерывно подают в 3-й реактор каскада, где он дополимеризовывается при 81oC до конверсии 98%. Скорость вращения мешалки в первом реакторе составляет 25 об/мин, во втором реакторе - 13 об/мин, в третьем реакторе - 13 об/мин.From the mixer, the finished reaction mixture at a speed of 6670 kg / h is continuously fed to the first reactor of the cascade, where the grafted copolymerization of CT and AN occurs at 60 ° C until the conversion of monomers to 85% (the residence time of the reaction mixture in the reactor is 3 hours). The obtained latex from the first reactor at the same rate is fed to the 2nd reactor of the cascade, where the copolymerization process proceeds at 75 ° C until the conversion of monomers to 90%, after which the latex is continuously fed to the 3rd reactor of the cascade, where it is copolymerized at 81 ° C before the conversion of 98%. The speed of rotation of the mixer in the first reactor is 25 rpm, in the second reactor - 13 rpm, in the third reactor - 13 rpm.

После окончания сополимеризации полученный латекс АБС-сополимера (33%-ный) из 3-го реактора каскада поступает в испаритель, где происходит отгонка остаточных мономеров (СТ и АН) водяным паром. Предварительно в подающем трубопроводе смешивают АБС-латекс с водным раствором пеногасителя - КЭ-10-12. В испарителе поддерживают температуру 60±3oC при остаточном давлении 150-200 мм рт.ст.After the copolymerization is completed, the obtained latex of the ABS copolymer (33%) from the 3rd reactor of the cascade enters the evaporator, where the residual monomers (ST and AN) are distilled off with water vapor. Pre-in the feed pipe mix ABS latex with an aqueous solution of antifoam - KE-10-12. In the evaporator maintain a temperature of 60 ± 3 o C at a residual pressure of 150-200 mm RT.article

После отгонки остаточных мономеров латекс АБС-сополимера непрерывно поступает на коагуляцию. Коагуляцию проводят в аппарате емкостью 2,3 м3, снабженном мешалкой, при скорости перемешивания 850 об/мин. В коагулятор одновременно отдельными потоками непрерывно поступают:
- латекс АБС-сополимера со скоростью 6480 кг/ч;
- водный раствор коагулянта, содержащий 80 кг сернокислого алюминия, со скоростью 6500 кг/ч;
- 16%-ная водная эмульсия стабилизатора - Ионола со скоростью 75 кг/ч;
- 10%-ный водный раствор перекиси водорода со скоростью 40,6 кг/ч.
After distillation of the residual monomers, the latex of the ABS copolymer is continuously fed to coagulation. Coagulation is carried out in an apparatus with a capacity of 2.3 m 3 equipped with a stirrer, with a stirring speed of 850 rpm. In a coagulator, at the same time, in separate streams, continuously enter:
- latex ABS copolymer with a speed of 6480 kg / h;
- an aqueous solution of coagulant containing 80 kg of aluminum sulfate, at a speed of 6500 kg / h;
- 16% aqueous emulsion of the stabilizer - Ionol at a speed of 75 kg / h;
- 10% aqueous hydrogen peroxide solution at a rate of 40.6 kg / h.

Количество перекиси водорода, которое надо подать на стадии коагуляции определено по формуле

Figure 00000003

При использовании перекиси водорода в виде 10%-ного раствора ее количество составляет 40,6 кг.The amount of hydrogen peroxide that must be supplied at the stage of coagulation is determined by the formula
Figure 00000003

When using hydrogen peroxide in the form of a 10% solution, its amount is 40.6 kg.

Температура потоков реагентов, подаваемых на коагуляцию, составляет:
- латекса АБС-сополимера 60oC;
- водного раствора сернокислого алюминия 60oC;
- эмульсии стабилизатора Ионола 80oC;
- раствора перекиси водорода 20oC.
The temperature of the flow of reagents supplied to the coagulation is:
- latex ABS copolymer 60 o C;
- an aqueous solution of aluminum sulfate 60 o C;
- emulsion stabilizer Ionol 80 o C;
- a solution of hydrogen peroxide 20 o C.

Выделившийся после коагуляции порошок АБС-сополимера отжимают на вакуум-фильтре и промывают водой. Температура промывной воды 60oC. Затем порошок сушат при 90-115oC и отправляют на грануляцию.The ABS copolymer powder released after coagulation is squeezed out on a vacuum filter and washed with water. The temperature of the wash water is 60 o C. Then the powder is dried at 90-115 o C and sent to granulation.

Параметры синтеза и коагуляции АБС-сополимеров по примеру 1 и всем нижеследующим примерам приведены в таблице 1; характеристика и свойства АБС-сополимеров - в таблице 2. The synthesis and coagulation parameters of the ABS copolymers of example 1 and all of the following examples are shown in table 1; characteristics and properties of ABS copolymers are shown in table 2.

Примеры 2 и 3. Examples 2 and 3.

Процесс проводят аналогично примеру 1, но концентрация ТДДМ в исходной реакционной смеси составляет 0,52 мас.% (пример 2) и 0,59 мас.% (пример 3) соответственно. На стадии коагуляции вводят перекись водорода в количестве

Figure 00000004

что составляет 37,0 кг 10%-ного водного раствора перекиси водорода (пример 2), и
Figure 00000005

что составляет 42,0 кг 10%-ного водного раствора перекиси водорода (пример 3).The process is carried out analogously to example 1, but the concentration of TDDM in the initial reaction mixture is 0.52 wt.% (Example 2) and 0.59 wt.% (Example 3), respectively. At the coagulation stage, hydrogen peroxide is introduced in an amount
Figure 00000004

which is 37.0 kg of a 10% aqueous solution of hydrogen peroxide (example 2), and
Figure 00000005

which is 42.0 kg of a 10% aqueous solution of hydrogen peroxide (example 3).

Примеры 4 и 5 (контрольные)
Процесс проводят аналогично примеру 1, но водный раствор перекиси водорода вводят в латекс АБС-сополимера после отгонки остаточных мономеров перед стадией коагуляции (пример 4) и на стадии промывки, после стадии коагуляции (пример 5).
Examples 4 and 5 (control)
The process is carried out analogously to example 1, but an aqueous solution of hydrogen peroxide is introduced into the latex of the ABS copolymer after distillation of the residual monomers before the coagulation step (example 4) and in the washing step, after the coagulation step (example 5).

Пример 6 (контрольный по прототипу)
Процесс проводят аналогично примеру 1, но раствор перекиси водорода не вводят.
Example 6 (control prototype)
The process is carried out analogously to example 1, but the hydrogen peroxide solution is not introduced.

Пример 7
Процесс проводят аналогично примеру 1, но используют латекс бутадиенового каучука с содержанием сухих веществ 44% и в форсмеситель отдельными потоками подают:
- 1498,13 кг/ч смеси мономеров (углеводородная фаза), состоящей из 560 кг (27,9 мас. %) АН и 929,3 кг (46,3 мас.%) СТ и содержащей 8,83 кг ТДДМ (0,44 мас.%);
- 1216,8 кг/ч водного латекса бутадиенового каучука (25,8 мас.%) с содержанием сухого вещества 44%, содержащего 40 кг (2 мас.%) калиевого мыла диспропорционированной канифоли;
- 3460 кг/ч деминерализованной воды;
- 38,0 кг/ч 3%-ного водного раствора инициатора, содержащего 1,14 кг персульфата калия (0,055 мас.%).
Example 7
The process is carried out analogously to example 1, but using latex butadiene rubber with a solids content of 44% and fed to the mixer with separate streams:
- 1498.13 kg / h of a mixture of monomers (hydrocarbon phase), consisting of 560 kg (27.9 wt.%) AN and 929.3 kg (46.3 wt.%) ST and containing 8.83 kg TDDM (0 , 44 wt.%);
- 1216.8 kg / h of aqueous latex of butadiene rubber (25.8 wt.%) With a dry matter content of 44%, containing 40 kg (2 wt.%) Of potassium soap disproportionate rosin;
- 3460 kg / h of demineralized water;
- 38.0 kg / h of a 3% aqueous initiator solution containing 1.14 kg of potassium persulfate (0.055 wt.%).

Соотношение углеводородной и водной фаз составляет 1:2. The ratio of hydrocarbon and aqueous phases is 1: 2.

Из форсмесителя готовая реакционная смесь поступает в 1-ый реактор каскада реакторов со скоростью 6500 кг/ч. Температура полимеризации в первом реакторе 68oC, во втором - 78oC и в третьем - 85oC. На коагуляцию одновременно отдельными потоками поступают:
- латекс АБС-сополимера со скоростью 6370 кг/ч;
- водный раствор коагулянта, содержащий 75 кг сернокислого алюминия, со скоростью 6500 кг/ч;
- 16%-ная водная эмульсия стабилизатора - Ионола со скоростью 82 кг/ч;
- 15%-ный водный раствор перекиси водорода со скоростью 20,5 кг/ч.
From the mixer, the finished reaction mixture enters the 1st reactor of the cascade of reactors at a speed of 6500 kg / h. The polymerization temperature in the first reactor is 68 o C, in the second - 78 o C and in the third - 85 o C. For coagulation simultaneously in separate streams arrive:
- latex ABS copolymer with a speed of 6370 kg / h;
- an aqueous solution of coagulant containing 75 kg of aluminum sulfate, at a speed of 6500 kg / h;
- 16% aqueous emulsion of the stabilizer - Ionol at a speed of 82 kg / h;
- 15% aqueous hydrogen peroxide solution at a rate of 20.5 kg / h.

Количество перекиси водорода, которое надо подать на стадии коагуляции, определено по формуле

Figure 00000006

При использовании перекиси водорода в виде 15%-ного водного раствора ее количество составляет 20,5 кг.The amount of hydrogen peroxide, which must be submitted at the stage of coagulation, is determined by the formula
Figure 00000006

When using hydrogen peroxide in the form of a 15% aqueous solution, its amount is 20.5 kg.

Далее процесс проводят аналогично примеру 1. Further, the process is carried out analogously to example 1.

Пример 8 (контрольный по прототипу)
Процесс проводят аналогично примеру 7, но раствор перекиси водорода не вводят.
Example 8 (control prototype)
The process is carried out analogously to example 7, but a solution of hydrogen peroxide is not introduced.

Пример 9
Получение АБС-сополимера с высоким содержанием каучука с использованием латекса бутадиенстирольного каучука.
Example 9
Obtaining a high rubber ABS copolymer using styrene-butadiene rubber latex.

Процесс проводят аналогично примеру 1, но при следующем режиме. The process is carried out analogously to example 1, but in the following mode.

В форсмеситель отдельными потоками непрерывно подают:
- 999,74 кг/ч смеси мономеров (углеводородная фаза), состоящей из 297,3 кг (13,8 мас. %) АН и 693,4 кг (32,2 мас.%) СТ и содержащей 7,54 кг (0,35 мас.%) ТДДМ и 1,5 кг (0,07 мас.%) Ирганокса 1520;
- 2812,84 кг/ч водного латекса бутадиенстирольного каучука (54 мас.%) с содержанием сухого вещества 42%, содержащего 43,08 кг (2 мас.%) калиевого мыла диспропорционированной канифоли;
- 2601,2 кг/ч деминерализованной воды;
- 106,6 кг/ч 3%-ного водного раствора инициатора, содержащего 3,2 кг персульфата калия (0,15 мас.%).
Separate flows continuously fed into the mixer:
- 999.74 kg / h of a mixture of monomers (hydrocarbon phase), consisting of 297.3 kg (13.8 wt.%) AN and 693.4 kg (32.2 wt.%) ST and containing 7.54 kg ( 0.35 wt.%) TDDM and 1.5 kg (0.07 wt.%) Irganox 1520;
- 2812.84 kg / h of aqueous latex of styrene-butadiene rubber (54 wt.%) With a dry matter content of 42%, containing 43.08 kg (2 wt.%) Of potassium soap disproportionate rosin;
- 2601.2 kg / h of demineralized water;
- 106.6 kg / h of a 3% aqueous initiator solution containing 3.2 kg of potassium persulfate (0.15 wt.%).

Соотношение углеводородной и водной фаз составляет 1:2. The ratio of hydrocarbon and aqueous phases is 1: 2.

Количество перекиси водорода, подаваемой на стадии коагуляции, определяют по формуле

Figure 00000007

что составляет 18,1 кг 10%-ного водного раствора перекиси водорода.The amount of hydrogen peroxide supplied in the coagulation stage is determined by the formula
Figure 00000007

which is 18.1 kg of a 10% aqueous solution of hydrogen peroxide.

Полученный АБС-сополимер, содержащий 54,4 мас.% каучука, в количестве 30 мас. ч. смешивают в смесителе "Бенбери" с 70 мас. ч. сополимера САН, полученного эмульсионной полимеризацией, а также с добавками пластификатора - стеарата кальция и стабилизатора (Ирганокс 245). Из полученной смеси отливают стандартные образцы и на них определяют свойства: ударную вязкость по Изоду, предел текучести при растяжении, относительное удлинение при разрыве. The resulting ABS copolymer containing 54.4 wt.% Rubber, in an amount of 30 wt. including mixed in a mixer "Banbury" with 70 wt. including copolymer SAN obtained by emulsion polymerization, as well as with the addition of a plasticizer - calcium stearate and stabilizer (Irganox 245). Standard samples are cast from the resulting mixture and the properties are determined on them: Izod impact strength, tensile yield strength, elongation at break.

Свойства полученных композиций приведены в таблице 2. Properties of the obtained compositions are shown in table 2.

Пример 10 (контрольный)
Процесс проводят аналогично примеру 9, но водный раствор перекиси водорода вводят в латекс АБС-сополимера после отгонки остаточных мономеров перед стадией коагуляции.
Example 10 (control)
The process is carried out analogously to example 9, but an aqueous solution of hydrogen peroxide is introduced into the latex of the ABS copolymer after distillation of the residual monomers before the coagulation step.

Пример 11 (контрольный)
Процесс проводят аналогично примеру 9, но водный раствор перекиси водорода вводят на стадии промывки после стадии коагуляции.
Example 11 (control)
The process is carried out analogously to example 9, but an aqueous solution of hydrogen peroxide is introduced at the washing stage after the coagulation stage.

Пример 12 (контрольный, по прототипу)
Процесс проводят аналогично примеру 9, но раствор перекиси водорода не вводят.
Example 12 (control, prototype)
The process is carried out analogously to example 9, but a solution of hydrogen peroxide is not introduced.

Пример 13
Получение АБС-сополимера с высоким содержанием каучука с использованием латекса бутадиенового каучука.
Example 13
Obtaining a high rubber ABS copolymer using butadiene rubber latex.

Процесс проводят аналогично примеру 9, но вместо водного латекса бутадиенстирольного каучука берут 2937 кг/ч. латекса бутадиенового каучука (60 мас.%) с содержанием сухого вещества 44 мас.% и 2560 кг/ч деминерализованной воды. The process is carried out analogously to example 9, but instead of aqueous latex of styrene-butadiene rubber take 2937 kg / h butadiene rubber latex (60 wt.%) with a dry matter content of 44 wt.% and 2560 kg / h of demineralized water.

Количество перекиси водорода, вводимой на стадии коагуляции, аналогично примеру 9. The amount of hydrogen peroxide introduced in the coagulation stage, analogously to example 9.

Полученный АБС-сополимер с содержанием каучука 60,5 мас.% смешивают с сополимером САН аналогично примеру 9. The obtained ABS copolymer with a rubber content of 60.5 wt.% Is mixed with the SAN copolymer as in Example 9.

Пример 14 (контрольный по прототипу)
Процесс проводят аналогично примеру 13, но раствор перекиси водорода не вводят.
Example 14 (control prototype)
The process is carried out analogously to example 13, but a solution of hydrogen peroxide is not introduced.

Пример 15
Получение АБС-сополимера с высоким содержанием каучука периодическим методом.
Example 15
Obtaining an ABS copolymer with a high rubber content by a batch method.

В реактор емкостью 50 л, снабженный рубашкой и импеллерной мешалкой, загружают 12,5 кг деминерализованной воды и 13,5 кг водного латекса бутадиенового каучука с содержанием сухого вещества 45% (60 мас.%), содержащего 0,2 кг калиевого мыла диспропорционированной канифоли. 12.5 kg of demineralized water and 13.5 kg of aqueous latex of butadiene rubber with a dry matter content of 45% (60 wt.%) Containing 0.2 kg of potassium disproportionated rosin are loaded into a 50 L reactor equipped with a jacket and impeller stirrer. .

Реактор продувают азотом, после чего в него загружают 2,8 кг (28 мас.%) СТ и 1,2 кг (12 мас.%) АН и 0,024 кг (0,24 мас.%) ТДДМ. Включают мешалку и выдерживают содержимое реактора при 50oC и перемешивании в течение 2 ч для создания стабильной эмульсии компонентов реакционной смеси. Затем температуру реакционной смеси повышают до 65oC, вводят 0,024 кг инициатора полимеризации - персульфата калия и проводят полимеризацию в течение 4 ч при 65oC и 6 ч при 75oC под азотной подушкой. По окончании полимеризации отгоняют непрореагировавшие мономеры и полученный 33%-ный латекс АБС-сополимера поступает на коагуляцию.The reactor is purged with nitrogen, after which 2.8 kg (28 wt.%) CT and 1.2 kg (12 wt.%) AN and 0.024 kg (0.24 wt.%) TDDM are loaded into it. The stirrer is turned on and the contents of the reactor are kept at 50 ° C. and stirring for 2 hours to create a stable emulsion of components of the reaction mixture. Then the temperature of the reaction mixture was raised to 65 ° C., 0.024 kg of a polymerization initiator, potassium persulfate, was introduced and polymerization was carried out for 4 hours at 65 ° C. and 6 hours at 75 ° C. under a nitrogen blanket. At the end of the polymerization, the unreacted monomers are distilled off, and the obtained 33% latex of the ABS copolymer is fed to coagulation.

В коагулятор непрерывно отдельными потоками подают:
- 28 кг латекса АБС-сополимера;
- 70 кг водного раствора коагулянта, содержащего 1 кг сульфата алюминия;
- 0,5 кг эмульсии стабилизатора - Ионола;
- 0,063 кг 8%-ного водного раствора перекиси водорода.
The coagulator is continuously fed in separate streams:
- 28 kg of latex ABS copolymer;
- 70 kg of an aqueous solution of a coagulant containing 1 kg of aluminum sulfate;
- 0.5 kg of stabilizer emulsion - Ionol;
- 0.063 kg of an 8% aqueous solution of hydrogen peroxide.

Количество перекиси водорода, которое необходимо подать на стадии коагуляции, определяют по формуле

Figure 00000008

что составляет 0,063 кг 8%-ного водного раствора. Далее процесс ведут аналогично примеру 13.The amount of hydrogen peroxide, which must be supplied at the stage of coagulation, is determined by the formula
Figure 00000008

which is 0.063 kg of an 8% aqueous solution. Next, the process is carried out analogously to example 13.

Пример 16
Процесс проводят аналогично примеру 15, но содержание бутадиенового каучука составляет 70 мас.% и в реактор загружают 11,5 кг деминерализованной воды, 15,5 кг латекса бутадиенового каучука с содержанием сухого вещества 45 мас. %, содержащего 0,2 кг калиевого мыла диспропорционированной канифоли, 2,1 кг (21 мас.%) СТ, 0,9 кг (9 мас.%) АН и 0,024 кг (0,24 мас.%) ТДДМ.
Example 16
The process is carried out analogously to example 15, but the content of butadiene rubber is 70 wt.% And 11.5 kg of demineralized water, 15.5 kg of latex of butadiene rubber with a dry matter content of 45 wt. % containing 0.2 kg of potassium soap disproportionate rosin, 2.1 kg (21 wt.%) CT, 0.9 kg (9 wt.%) AN and 0.024 kg (0.24 wt.%) TDDM.

Пример 17 (контрольный по прототипу)
Процесс проводят аналогично примеру 15, но раствор перекиси водорода не вводят.
Example 17 (control prototype)
The process is carried out analogously to example 15, but a solution of hydrogen peroxide is not introduced.

Пример 18
Процесс проводят аналогично примеру 15, но в качестве регулятора ММ используют октилмеркаптан.
Example 18
The process is carried out analogously to example 15, but octyl mercaptan is used as a MM regulator.

Пример 19 (контрольный по прототипу)
Процесс проводят аналогично примеру 18, но раствор перекиси водорода не вводят.
Example 19 (control prototype)
The process is carried out analogously to example 18, but a solution of hydrogen peroxide is not introduced.

Как видно из приведенных в таблице 2 данных заявляемый способ обеспечивает получение привитых АБС-сополимеров, практически не имеющих неприятного запаха при температурах переработки. Так интенсивность запаха АБС-сополимера, полученного по заявляемому способу, составляет при 220oC 0,5-1,0 балла, в то время как аналогичные сополимеры, полученные по способу-прототипу, имеют интенсивность запаха 3,5-5 баллов. Введение на стадии коагуляции латекса АБС-сополимеров одновременно с коагулянтом отдельным потоком водного раствора перекиси водорода в количествах, определяемых по приведенной выше формуле, позволяет резко снизить неприятный запах сополимеров, которым они обычно обладают из-за присутствия меркаптанов и продуктовых присоединения, не ухудшая физико-механических свойств и перерабатываемости получаемого сополимера. Сохраняется и хорошая совместимость АБС-сополимеров с другими полимерами.As can be seen from the data in table 2, the claimed method provides for the preparation of grafted ABS copolymers that have virtually no unpleasant odor at processing temperatures. So the odor intensity of the ABS copolymer obtained by the present method is at 220 o C 0.5-1.0 points, while similar copolymers obtained by the prototype method have an odor intensity of 3.5-5 points. The introduction of ABS copolymers simultaneously with the coagulant at the stage of coagulation of the latex with a separate stream of an aqueous solution of hydrogen peroxide in the amounts determined by the above formula can drastically reduce the unpleasant odor of the copolymers, which they usually have due to the presence of mercaptans and food additions, without affecting the physical mechanical properties and processability of the resulting copolymer. Good compatibility of ABS copolymers with other polymers is also maintained.

Claims (4)

1. Способ получения акрилонитрилбутадиенстирольных сополимеров, содержащих до 70 мас. % каучука, включающий привитую сополимеризацию стирола и акрилонитрила в отсутствие кислорода в водно-эмульсионной среде в присутствии предварительно полученного латекса каучука на основе бутадиена под действием инициатора радикального типа в присутствии регулятора молекулярной массы - додецилмеркаптана или октилмеркаптана, отгонку непрореагировавших мономеров, коагуляцию полученного латекса акрилонитрилбутадиенстирольного сополимера водным раствором коагулянта, отделение сополимера от водной среды, его промывку и сушку, отличающийся тем, что при коагуляции латекса акрилонитрилбутадиенстирольного сополимера осуществляют одновременное введение в латекс сополимера отдельными потоками водного раствора коагулянта и водного раствора перекиси водорода, при этом количество перекиси водорода, которое необходимо ввести при коагуляции латекса сополимера, определяют по формуле
Figure 00000009

где GH2O2 - количество перекиси водорода, которое необходимо ввести при коагуляции латекса, кг;
К - коэффициент, учитывающий содержание каучука в сополимере и равный 0,11 для сополимеров с содержанием каучука до 30 мас.% и 0,08 для сополимеров с содержанием каучука 30 - 70 мас.%;
[M] - количество вводимого регулятора молекулярной массы - додецилмеркаптана или октилмеркаптана, % от массы прививаемых мономеров и каучука (по сухому остатку латекса);
Gл - количество латекса сополимера, направляемого на коагуляцию, кг.
1. The method of obtaining acrylonitrile butadiene styrene copolymers containing up to 70 wt. % rubber, including the graft copolymerization of styrene and acrylonitrile in the absence of oxygen in an aqueous emulsion medium in the presence of a preformed butadiene rubber latex under the influence of a radical type initiator in the presence of a molecular weight regulator - dodecyl mercaptan or octyl mercaptan, distillation of unreacted latent acrylonomethyl aminomeric monomers an aqueous solution of a coagulant, separating the copolymer from the aqueous medium, washing and drying it, excellent In that, during coagulation of the latex of the acrylonitrile butadiene styrene copolymer, simultaneous introduction into the latex of the copolymer is carried out by separate streams of an aqueous solution of a coagulant and an aqueous solution of hydrogen peroxide, while the amount of hydrogen peroxide to be introduced during coagulation of the latex of the copolymer is determined by the formula
Figure 00000009

where GH 2 O 2 - the amount of hydrogen peroxide, which must be entered during coagulation of latex, kg;
K is a coefficient taking into account the rubber content in the copolymer and equal to 0.11 for copolymers with a rubber content of up to 30 wt.% And 0.08 for copolymers with a rubber content of 30 - 70 wt.%;
[M] is the amount of molecular weight regulator introduced — dodecyl mercaptan or octyl mercaptan,% of the mass of grafted monomers and rubber (based on the dry residue of latex);
G l - the amount of latex copolymer sent for coagulation, kg
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что привитую сополимеризацию стирола и акрилонитрила в водно-эмульсионной среде осуществляют при ступенчатом подъеме температуры от 60 - 68oC до 75 - 85oC.2. The method according to claim 1, characterized in that the grafted copolymerization of styrene and acrylonitrile in an aqueous emulsion medium is carried out with a stepwise rise in temperature from 60 - 68 o C to 75 - 85 o C. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перекись водорода вводят в виде 8 - 15%-ного водного раствора. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrogen peroxide is introduced in the form of an 8-15% aqueous solution. 4. Способ по пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что при коагуляции латекса акрилонитрилбутадиенстирольного сополимера одновременно с водными растворами коагулянта и перекиси водорода отдельным потоком вводят водную эмульсию термо- и/или светостабилизатора. 4. The method according to claims 1, 2 or 3, characterized in that when coagulating the latex acrylonitrile butadiene styrene copolymer simultaneously with aqueous solutions of the coagulant and hydrogen peroxide, an aqueous emulsion of heat and / or light stabilizer is introduced in a separate stream.
RU99121746A 1999-10-15 1999-10-15 Acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer production process RU2160286C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99121746A RU2160286C1 (en) 1999-10-15 1999-10-15 Acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer production process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99121746A RU2160286C1 (en) 1999-10-15 1999-10-15 Acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer production process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2160286C1 true RU2160286C1 (en) 2000-12-10

Family

ID=20225890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99121746A RU2160286C1 (en) 1999-10-15 1999-10-15 Acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer production process

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2160286C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759203C1 (en) * 2020-12-15 2021-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. академика С.В. Лебедева" Method for controlling the molecular weight of a polymer during the synthesis of rubbers by the method of emulsion polymerization
WO2023052024A1 (en) 2021-09-29 2023-04-06 Sabic Global Technologies B.V. Method for reduction of discoloration in latex polymers

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАКНЕЛЛ К.Б. Ударопрочные пластики. - Л.: Химия, 1981, с.87-89. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2759203C1 (en) * 2020-12-15 2021-11-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт синтетического каучука им. академика С.В. Лебедева" Method for controlling the molecular weight of a polymer during the synthesis of rubbers by the method of emulsion polymerization
WO2023052024A1 (en) 2021-09-29 2023-04-06 Sabic Global Technologies B.V. Method for reduction of discoloration in latex polymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO1985002406A1 (en) Rubber-reinforced polymers of monovinylidene aromatic compounds having a unique balance of gloss and physical strength properties and a method for their preparation
KR960000567B1 (en) Rubber-reinforced monovinylidene aromatic polymer resins and a method for their preparation
FI82476B (en) FOERFARANDE FOER KOAGULERING AV POLYMERLATEXER OCH POLYMERARTIKLAR FRAMSTAELLDA SAOLUNDA.
JP4334279B2 (en) Method for producing emulsion polymer
US4417030A (en) Mass polymerization process for ABS polyblends
RU2160286C1 (en) Acrylonitrile/butadiene/styrene copolymer production process
TW539687B (en) A process for making ABS polymeric blends
US4419492A (en) Process for preparing ABS polymeric polyblends
JP2637759B2 (en) Method for producing graft polymer
US4992510A (en) Method for producing rubber modified thermoplastic resins
JPH0629301B2 (en) Process for producing ABS type resin having dispersed particles of rubber showing high solution viscosity
KR102436712B1 (en) Improved method for preparing ABS graft copolymers
JPH05255449A (en) Preparation of alpha-methylstyrene polymer
KR100380014B1 (en) Method for preparing rubbery polymer latex
US3751526A (en) Process for producing impact resistant thermoplastic resins
US5028349A (en) Moulding compositions having uniform particle size and improved thermal stability
JPH07292205A (en) Preparation of impact-resistant resin composition
KR100353758B1 (en) Manufacturing method of impact resistant resin composition
RU2044008C1 (en) Concentrate of rubber active filler
RU2130035C1 (en) Method of preparing emulsion polymerization rubbers
JPS6142722B2 (en)
JPH04211430A (en) Production of rubber-modified thermoplastic resin
CN115279807A (en) Method for preparing vinyl cyanide compound-conjugated diene rubber-aromatic vinyl compound graft copolymer and method for preparing thermoplastic resin composition comprising the same
JPS6044326B2 (en) ABS polyblend polymerization method
CN118146455A (en) Acrylonitrile-butadiene-styrene graft copolymer, preparation method thereof and high-strength low-yellowness-index ABS resin

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071016