abs乳液接枝-乳液san掺混聚合生产工艺中的问题及解决方案

absabs 乳液接枝乳液接枝- -乳液乳液 sansan 掺混聚合生产工艺掺混聚合生产工艺 中的问题及解决方案中的问题及解决方案 篇一ABS 生产工艺 生产技术 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μm,最好在μm 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 共聚物的分子量 及接枝度增加，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。 掺混和后处理 最后将得到的 ABS 接枝聚合物与 SAN 共聚物以不同比例 进行掺混，可以得到多种 ABS 树脂产品，掺混方法使产品具 有很大的灵活性。SAN 与接枝聚合物的掺混和后处理工艺上 有二种方法在“湿工艺”中先将接枝胶液脱去大量水，得 到的胶粒或胶块和 SAN 粒子一起送入特殊的挤出机进行干 燥、混合和造料。在“干工艺”中，先用离心机将接枝胶液 中大量水分脱去，然后用氮氧干燥，干燥的接枝胶粒和 SAN 粒子混合，挤出、干燥。此二种工艺都为连续法生产，其设 备细节是专利技术。 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最 佳期的 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。近年来连续本体工艺在改进产品上取得的主要进展有 如下几点 控制橡胶粒径小于，改进光泽度。 控制橡胶粒径和形态，改进抗冲性； 增加橡胶相中的夹附量； 使橡胶的粒子呈双峰分布； 优选引发剂类型和浓度等。 引入第四单体改性 如引入α-甲基苯乙烯生产耐热 ABS 树脂。 上述二种 ABS 生产方法，对年产 5 万吨的生产装置在生 产胶含量为 15（wt）的 ABS 树脂时，本体工艺和乳液接枝 本体 SAN 掺合工艺的总可变成本相同，总的现金成本则本体 工艺较低。 如果为了生产抗冲性能好的高胶含量的 ABS 产品， 本体法 ABS 生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物，或者自己 生产这种浓缩物用于本体 ABS 共混，后者实际上已经将本体 工艺转变为乳液接枝本体 SAN 掺合工艺。所以目前仅有少数 公司采用连续本体工艺直接得到 ABS 树脂产品，大部分仍然 采用乳液接枝本体 SAN 掺合法生产 ABS 树脂。 由于其具有优良的抗冲性、高刚性、耐油性、耐低温性、 耐化学腐蚀性和电气性能，和容易加工、价格相对低廉等优 点，从而在电子电器、仪器仪表、汽车制造、建材工业和日 用制品方面具有广泛的应用。 ABS 树脂工业生产方法按技术路线可分为 3 类化学接 枝法、化学接枝共混法和物理掺混法。其中化学接枝法分为 3 种乳液接枝法、连续本体接枝聚合法、乳液接枝本体 聚合法； 化学接枝共混法分为 3 种 乳液接枝乳液 SAN （丙 烯腈-苯乙烯共聚树脂） 掺混法、 乳液接枝-悬浮 SAN 掺混法、 乳液接枝本体 SAN 掺混法； 物理掺混法是以 ABS 粉料和SAN 粒料为原料，利用挤出机掺混生产 ABS 树脂，它仅属于塑料 加工范畴，不属于传统 ABS 生产方法。 目前乳液接枝法、乳液接枝一乳液 SAN 掺混法在发达国 家已被淘汰；乳液接枝一本体聚合法因需改变本体聚合配方 才能生产出不同品种牌号的产品，应用不普遍；乳液接枝一 悬浮 SAN 掺混法只适合于中小型生产装置。因此现阶段 ABS 树脂生产的主要方法是乳液接枝一本体 SAN 掺混法、连续 本体聚合法。 乳液接枝一本体 SAN 掺混法是在乳液接枝法的基础上发 展起来的，是目前生产 ABS 树脂最主要的生产工艺，主要由 接枝用主干胶乳的合成、主干胶乳与苯乙烯和丙烯腈的接枝 共聚、本体 SAN 共聚物的合成以及 ABS 接枝共聚物与 SAN 树 脂的掺混等步骤组成。采用该方法生产 ABS 树脂的的优点在 于可通过调整掺混比例、添加剂的种类和数量，生产不同品 种牌号的 ABS 树脂，技术先进可靠，产品范围宽，性能好， 污染小。 ABS 连续本体聚合法由日本 TEC-MTC 公司在 20 世纪 80 年代中期实现工业化生产，是近年来发展较快的一种生产工 艺。它与高抗冲聚苯乙烯的连续本体法很相似，主要区别在 于反应多了丙烯腈单体。ABS 连续本体聚合主要包括溶胶、 预聚合、聚合、脱挥和造粒等过程，将一定量聚丁二烯橡胶 溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯腈单体中，在少量溶剂存在 的情况下连续加入到一个全混流反应器实现相转变，再经过 多级活塞流反应器继续反应，整个聚合过程亦都伴随着接枝 反应， 接着在物料达到约 75％的转化率后送到脱挥器将未反 应的苯乙烯和丙烯腈单体与溶剂闪蒸出去并回收循环利用， 熔融的物料再经过造粒得到 ABS 树脂成品。上述反应器的结 构与 HIPS、SAN 本体聚合的反应器基本相同，因此 ABS 连续 本体生产线也可用于生产 HIPS 和 SAN 等产品。 ABS 连续本体 聚合法具有工艺流程简单、操作容易、污染小和投资省等特 点，国外新建装置有向该工艺发展的趋势，但是由于本体法 工艺本身的局限性， 无法生产橡胶含量在 20％以上的 ABS