ABS树脂是丙烯晴--丁二烯--苯乙烯共聚物,其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构,物理形态控制,丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性,耐化学性,刚性,抗拉强度,丁二烯表现的特性是抗冲击强度,苯乙烯表现的特性是加工流动性,光泽性.这三组分的结合,优势互补,使ABS树脂具有优良的综合性能.ABS具有刚性好,冲击强度高,耐热,耐低温,耐化学药品性,机械强度和电器性能优良,易于加工,加工尺寸稳定性和表面光泽好,容易涂装,着色,还可以进行喷涂金属,电镀,焊接和粘接等二次加工性能.
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ABS树脂的生产方法很多,目前世界上工业装置上应用较多的是乳液接技掺合法和连续本体法.
1.乳液接枝掺合工艺:
乳液接枝掺合法是在ABS树脂的传统方法--乳液接枝法的基础上发展起来的,根据SAN共聚工艺不同又可分为乳液接枝乳液SAN掺合,乳液接枝悬浮SAN掺合,乳液接枝本体SAN掺合三种,其中后两者在目前工业装置上应用较多.这三种乳液接枝掺合工艺都包括下面几个中间步骤:丁二烯乳胶的制备,接枝聚合物的合成,SAN共聚物的合成,掺混和后处理.
丁二烯胶乳的合成:
丁二烯胶乳的合成是ABS生产过程中的一个主要单元,一般采用乳液聚合工艺生产.此生产技术目前比较成熟,控制胶乳中总的固含量(一般总的固含量越高生产成本越低),控制橡胶粒子的大小,在0.05-0.6µm,在0.1-0.4µm范围内,粒径呈双峰分布,这样可使ABS树脂产品具有优异的表面性能和韧性.
接枝聚合物的合成:
聚丁二烯与苯乙烯,丙烯腈接枝是ABS生产工艺中的核心单元.粒径呈双峰分布的聚丁二烯胶乳连续送入乳液接枝反应器与苯乙烯和丙烯腈单体混合物进行接枝共聚反应.单体与聚丁二烯之比提高则接枝聚合物和SAN共聚物的,内部接枝率一般随橡胶粒径的增加和橡胶交联密度的降低而增加.在粒径和橡胶交联密度恒定时接枝度和接枝密度是决定ABS产品性能的因素.
SAN共聚物的合成:
苯乙烯与丙烯晴共聚物合成方法有三种:乳液法,悬浮法和本体法.本体法采用热引发,连续聚合,产品纯净,质量较高,污染少,在SAN合成中正取代悬浮法,尤其在大型ABS生产装置上.悬浮法采用引发剂,间歇聚合,产品不如本体法纯净,产生的废水对环境有污染,但工艺简单,流程短,投资少,聚合热易撒出,对中小型装置而言悬浮法较为经济.乳液法流程长,技术落后,发达国家已基本淘汰.
2.连续本体工艺:
近年来连续ABS工艺进一步完善,已逐步确立了其为主要ABS生产工艺的地位,从环保和投资的观点看本体法是期的ABS生产工艺,本体工艺的主要缺点是所生产的产品有局限性,如在高抗冲产品的生产上有局限性.
本体工艺与乳液工艺不同,乳液工艺在水相中进行,反应体系粘度较低,传热较好,而在本体工艺生产ABS树脂时,为了粘度容易控制,对橡胶含量控制在15%以内,最多不超过20%,而且普通本体工艺生产的ABS树脂中橡胶粒子较大,因此表面光泽差.大部分本体工艺采用3-5个连续反应器串联的反应器体系,反应器可以是搅拌槽式,塔式,管式或组合式.
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