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乳液接枝法成為ABS樹脂工藝的主流程 (6月2日)

發布時間:2011-06-07 來源: 環球塑化網 專題: 行業分析報告 打印

 abs樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物),又名丙丁苯樹脂,是苯乙烯系列樹脂中發展與變化最大的品種。由于其具有優良的抗沖性、高剛性、耐油性、耐低溫性、耐化學腐蝕性和電氣性能,和容易加工、價格相對低廉等優點,從而在電子電器、儀器儀表、汽車制造、建材工業和日用制品方面具有廣泛的應用。


ABS樹脂工業生產方法按技術路線可分為3類:化學接枝法、化學接枝共混法和物理摻混法。其中化學接枝法分為3種:乳液接枝法、連續本體接枝聚合法、乳液接枝—本體聚合法;化學接枝共混法分為3種:乳液接枝—乳液SAN(丙烯腈-苯乙烯共聚樹脂)摻混法、乳液接枝-懸浮SAN摻混法、乳液接枝—本體SAN摻混法;物理摻混法是以ABS粉料和SAN粒料為原料,利用擠出機摻混生產ABS樹脂,它僅屬于塑料加工范疇,不屬于傳統ABS生產方法。

目前乳液接枝法、乳液接枝一乳液SAN摻混法在發達國家已被淘汰;乳液接枝一本體聚合法因需改變本體聚合配方才能生產出不同品種牌號的產品,應用不普遍;乳液接枝一懸浮SAN摻混法只適合于中小型生產裝置。因此現階段ABS樹脂生產的主要方法是:乳液接枝一本體SAN摻混法、連續本體聚合法。

  乳液接枝一本體SAN摻混法是在乳液接枝法的基礎上發展起來的,是目前生產ABS樹脂最主要的生產工藝,主要由接枝用主干膠乳的合成、主干膠乳與苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚、本體SAN共聚物的合成以及ABS接枝共聚物與SAN樹脂的摻混等步驟組成。采用該方法生產ABS樹脂的的優點在于可通過調整摻混比例、添加劑的種類和數量,生產不同品種牌號的ABS樹脂,技術先進可靠,產品范圍寬,性能好,污染小。

ABS連續本體聚合法由日本TEC-MTC公司在20世紀80年代中期實現工業化生產,是近年來發展較快的一種生產工藝。它與高抗沖聚苯乙烯(HIPS)的連續本體法很相似,主要區別在于反應多了丙烯腈單體。ABS連續本體聚合主要包括溶膠、預聚合、聚合、脫揮和造粒等過程,將一定量聚丁二烯橡膠溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯腈單體中,在少量溶劑存在的情況下連續加入到一個全混流反應器實現相轉變,再經過多級活塞流反應器繼續反應,整個聚合過程亦都伴隨著接枝反應,接著在物料達到約75%的轉化率后送到脫揮器將未反應的苯乙烯和丙烯腈單體與溶劑閃蒸出去并回收循環利用,熔融的物料再經過造粒得到ABS樹脂成品。上述反應器的結構與HIPS、SAN本體聚合的反應器基本相同,因此ABS連續本體生產線也可用于生產HIPS和SAN等產品。

ABS連續本體聚合法具有工藝流程簡單、操作容易、污染小和投資省等特點,國外新建裝置有向該工藝發展的趨勢,但是由于本體法工藝本身的局限性,無法生產橡膠含量在20%以上的ABS產品,其產品的抗沖強度受到限制,另外在橡膠粒徑控制上相對較難,亦無法達到乳液接枝本體SAN摻混法能達到的高光澤度,使得產品的范圍和性能有一定的局限性,還有待進一步改進。目前,乳液接枝本體SAN摻混法的研究方向是提高膠乳質量,縮短反應停留時間和增大膠乳粒徑,而連續本體法的研究方向是橡膠粒徑的分布以及大小控制以獲得更高的抗沖性能和光澤度,目前在通過不同引發劑、橡膠種類的使用,引入第四單體等方面取得了較大進展。

雖然ABS樹脂有很多優點,但它的“替代”勢力也在成長。聚碳酸酯(Pc)/ABS就可以替代阻燃ABS,聚碳酸酯/ABS合金也可替代溴化ABS樹脂。


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