ABS树脂生产工艺现状及发展趋势.doc

ABS树脂生产工艺现状及发展趋势 摘 要：本文主要介绍了我国ABS树脂生产工艺发展现状，同时提出了近年来国内ABS树脂生产工艺发展的主要趋势。 关键词：ABS树脂；生产工艺；现状；趋势 0 前言 ABS树脂有机统一结合了PB、SAN以及聚苯乙烯等优良性能，具有良好的绝缘性能、耐低温性能、抗冲击性能，表面着色性能也比较好，看起来很有光泽，加工成型性能良好，是世界上通用的五大塑料之一。 1 ABS树脂工业生产技术 ABS 树脂主要是指单体苯乙烯、聚丁二烯橡胶、丙烯腈的混合共聚物，属于苯乙烯系列合成树脂，当前工业化ABS树脂生产技术主要包括连续本体聚合法、乳液接枝掺混法、乳液接枝聚合法三种。 1.1 乳液接枝-本体SAN掺混生产技术 这种技术的生产技术已经相对成熟，有很多产品牌号，也具有良好的加工性能、外观着色性能、产品力学性能，是目前生产ABS树脂的主要方式，采用这种生产方法的ABS树脂生产厂有80%左右。 乳液接枝本体SAN掺混法开发重点是高性能ABS粉料生产。现阶段ABS高胶粉的研究方向主要是如何将胶乳中橡胶相含量提高，尽可能将PB胶乳上丙烯腈以及苯乙烯接枝聚合反应时间以及聚丁二烯主干胶乳聚合反应时间尽可能缩短，严格控制乳胶的粒径以及乳胶粒径的分布，从而增强ABS树脂的外观光泽度，提高其冲击性能。 （1）PB乳胶合成技术。在ABS接枝主干上PB乳胶主要包括丁腈胶乳、丁苯胶乳、聚丁二烯乳胶等，PB胶乳不同的话在一定程度上也会影响ABS树脂性能，树脂中加入聚丁二烯PB乳胶可大大提高其耐寒性。而丁腈PB乳胶有可以增强树脂的耐油性，丁苯PB乳胶有利于提高树脂的加工流变性。ABS树脂很容易会受到凝胶含量、粒径分布、PB胶乳粒径等相关因素的影响，为了确保ABS树脂具有充足的冲击强度，必须控制PB胶乳平均粒径在250-300nm左右，凝胶含量也应该控制在60%-80%左右。将粒径分布控制在某范围内可大大提高ABS树脂的外着色性能以及加工流动性。 目前合成PB胶乳大粒径的方法主要有两种：1）1步法。在聚合的过程中将大粒径胶乳直接合成。2）2步法。先将小粒径胶乳合成，然后附聚很多小粒径组成大粒径。 国内大庆石化公司以及兰州石化公司在PB乳胶的化学附聚生产以及高分子附聚生产方面有很多研究，并且取得了相对较好的成果。其中大庆石化公司通过2年时间的研究已经自主开发出6h接枝技术、化学附聚技术、小粒径PB乳胶聚合等技术，在50kt/a ABS装置扩能改造中得到了应用，明显增加了生产装置的产能，而且产品的色度、加工性能、力学性能等也基本上达到了先进水平。 （2）高胶含量ABS接枝粉。ABS接枝粉的生产工艺相对而言比较复杂，需要花费较高的成本，因此在和本体SAN掺混生产时，应该在不将ABS树脂性能降低的基础上将ABS接枝粉的掺混比例适当降低，因此现阶段最重要的任务是研究出高胶含量的ABS接枝粉。这就需要严格控制ABS接枝效率以及ABS接枝聚合的接枝度，只要加入引发剂可有效提高接枝反应速率及其最终转化率，确保聚合反应的接枝效率处于较高水平。 1.2 连续本体聚合法 该方法主要是在丙烯腈、苯乙烯以及少量溶剂中加入橡胶加热，然后添加适量分子量调节剂、引发剂等进行接枝聚合。丙烯腈、苯乙烯共聚物是连续相，而接枝橡胶粒子为分散相，通过造粒、脱挥后反应物可以得到ABS产品。生产连续本体ABS聚合的过程相对而言比较复杂，想要在混合单体中很好的融入橡胶物料必须有一个预聚合过程，而且在橡胶粒径控制、接枝率、橡胶用量、橡胶种类等方面要求都比较高。这种聚合方法生产出来的产品具有较高的纯度，工业污水排放量也比较少，在装置的投资方面也比较少，低成本，发展潜力比较大。 1.3 国外ABS产品开发生产 大连理工大学以及大庆石化公司共同合作开发了附聚技术，通过化学附聚技术，小粒径PB乳胶生成了大粒径PB乳胶（粒径在300nm左右），共同应用大粒径、小粒径胶乳，将其加入接枝胶乳中通过凝聚以及干燥后可以制成ABS粉料，然后和SAN颗粒进行掺混后造粒，这样在连续项SAN中可以分散大小不同的橡胶粒子。附聚剂主要是丙烯酸以及丙烯酸丁酯的共聚物乳液。后来大庆石化公司经过自主研究后，将升温过程、引发体系以及聚合体系等进行工艺调整后形成了专利技术。兰州石化研究中心也开发出了透明ABS树脂（MABS）中试技术以及MABS专用EBR胶乳制备技术。在采用的ABS以及原料基本相同的情况下，经过不断优化技术大大提高了胶料性能，明显减少了总排污量。 2 ABS树脂生产发展趋势 为了适应我国对ABS树脂的需求，应该不断提高ABS生产能力。同时，ABS生产工艺技术的发展速度非常快，国内应该开发出拥有自主知识产权的核心生产技术，其中尤其应该重视乳液接枝本体SAN工艺的优化研究，尽可能提高本体ABS树脂的综合性能。其次，应该努力发展高性能牌号产品，我国ABS树脂目前主要在体育用品、计算机、汽车、日用品、通讯器材等方面有所应用，但是现代欧美国家更加强调环保，我国国内ABS树脂生产厂家应该不断研究专用料的开发，尽可能满足多领域的实际需求，进而增强产品的市场竞争力。另外，应该努力提高生产装置的节能减排性能，深入研究造粒机头含烃尾气、凝聚金、净化胶乳凝聚系统含渣污水处理等技术。 3 结束语 我国应该不断提高ABS树脂专用料性能，不断开发研究出自己的高性能牌号产品，这样才可以不断提高ABS树脂性能，拓宽ABS树脂的应用领域及其应用市场。 参考文献： 1谭凡.透明 ABS 树脂的研究与开发J.炼油与化工，2007（02）. 2陈光岩.ABS 树脂工艺及产品质量攻关J.弹性体，2006（01）. 3梁小波. ABS合金材料的开发及其在汽车行业中的应用J.汽车工艺与材料，2011（10）.