CN119638900A - 一种mabs树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料合成与制备工艺领域,具体涉及一种MABS树脂的制备方法,本发明采用苯乙烯、丙烯酸酯系单体、丙烯腈、增韧橡胶颗粒为原料,在抗氧剂、引发剂、链转移剂的联合作用下,通过优化工艺过程,调整工艺参数,设定内循环预聚、三级反应器聚合和静态混合器中接枝三级关键工艺步骤,通过精准控制反应物料和催化物料等投料比例,各个工艺步骤的反应温度、搅拌速率、停留时间和固含量比例等,制备得的MABS树脂产品纯净、产品气味低、橡胶颗粒分布均匀、接枝率高、透明度好、雾度低、抗冲击性能好,具有良好的市场前景和应用推广价值。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料合成与制备工艺领域,具体涉及一种MABS树脂的制备方法。
背景技术
MABS是由丙烯腈(AN)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)和丁二烯(BD)共聚合得到的一种透明树脂,也称透明ABS。与普通ABS相比,MABS通过引入MMA单体调节树脂的折光指数使其各组分的折光指数趋向均一,从而获得透明性。MABS树脂是一种兼具普通ABS树脂机械性能和透明性的高强度塑料,可用于制造一些重要元件,如光盘、光纤、发光二极管等透明材料制品。MABS还广泛应用于各种顶盖、壳体和容器、玩具、装饰品、工业包装、汽车零部件、注射器及透明电动工具等。另外,由于它的制品可以电镀、热镀和真空金属喷镀,因此还能代替某些金属制件和塑料零件。因而,在电器、仪表、汽车、医用器械及电子行业中应用前景十分广阔。
MABS的生产工艺方法主要为乳液接枝掺混法和本体聚合法。乳液接枝掺混法主要过程包括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、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。甲基丙烯酸甲酯在主干胶乳与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚或SAN共聚物的合成中参加聚合。连续本体聚合法是将一定量增韧橡胶溶于按比例配制的甲基丙烯酸甲酯、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,接着在物料达到一定的转化率后送到脱挥器将未反应的甲基丙烯酸甲酯、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MABS树脂成品。连续本体法具有装置简单、流程短及环保的时代要求等优点,通过连续本体法制备MABS树脂是目前行业的重要研究方向。
对于本体聚合制备MABS树脂,橡胶的用量显著增加溶胶后体系的黏度,对聚合相转变过程以及产品的性能影响更突出。本体透明MABS树脂由橡胶相与树脂相组成,一般通过调节两相折光指数、控制橡胶粒子形态结构和尺寸分布来使其获得良好的光学性能。然而,传统的连续本体法制备MABS的缺点是聚合散热困难,橡胶颗粒大小、粒度分布及形态难以控制,单体转化率较低。此外,本体透明MABS树脂生产中的最大难题在于光学性能与力学性能难以平衡,提高透明度的同时雾度高、抗冲击强度降低,极大地限制了其应用范围。
发明内容
基于以上问题,本发明开发了一种MABS树脂的制备方法,采用本发明的制备方法得到的MABS树脂产品纯净、产品气味低、橡胶颗粒分布均匀、接枝率高、透明度好、雾度低、抗冲击性能好。
一种MABS树脂的制备方法,包括以下步骤:
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、丙烯酸酯系单体、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、溶剂和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述混合溶液依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度100-110℃之间,搅拌速度10-25r/min,预聚停留时间0.5-1.0小时,出口处固含量控制在12-15%;
S2、将步骤S1预聚后的混合物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度100-110℃,搅拌速度15-30r/min;停留时间1.0-1.5小时,出口处物料固含量在40%-45%;
S3、混合物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度110-120℃,搅拌速度5-12r/min;物料停留时间1.5-2.0小时,出口处物料固含量55%-60%;
S4、混合物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度120-130℃,搅拌速度2-5r/min;物料停留时间2.0-2.5小时,出口处物料固含量70%-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为90-100℃,下区域控制反应温度130-150℃;物料停留时间1.0-2.0小时,出口处物料的固含量80%-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,控制出口处挥发分含量不超过300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
进一步地,所述增韧橡胶选自苯乙烯-丁二烯二元共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元集成橡胶、胺基官能化苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、胺基官能化苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物集成橡胶中的至少1种;优选苯乙烯-丁二烯二元共聚物橡胶。
进一步地,所述溶剂为甲苯或乙苯。
进一步地,所述引发剂并无特定限制,能单独或混合使用。引发剂选自2,2'-偶氮二异丁腈、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰中的一种或多种并用。
进一步地,所述的链转移剂选自自由基聚合常用的链转移剂,包括但不限于正丁硫醇、异丁硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇中的至少一种,优选为正十二烷基硫醇;
抗氧剂无特定限制,能单独或混合使用,优选1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯;
进一步地,以质量分数计,所述增韧橡胶占苯乙烯、丙烯酸酯系单体、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液总量的6%-12%,苯乙烯用量占混合胶液总量25-45%,溶剂用量占混合胶液总量10%-20%,丙烯酸酯系单体占混合胶液总量15%-25%,丙烯腈占混合胶液总量18%-25%;引发剂用量为反应单体质量总和的0.05-0.2%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯、丙烯腈的质量总量0.10%-0.40%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体和苯乙烯、丙烯腈的质量总量0.10%-0.3%。
进一步地,用于聚合的丙烯酸酯系单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种,优选自甲基丙烯酸甲酯。
有益效果:
1、本发明采用本体聚合方法制备透明MABS树脂,采用的制备工艺可以对橡胶粒子的形态结构、尺寸分布进行精准控制,优化了相反转过程,提高单体转化率。制备方法得到的MABS树脂产品纯净、产品气味低、橡胶颗粒分布均匀、接枝率高、透明度好、雾度低、抗冲击性能好。
2、从反应机理来看,在树脂相形成、体积变大、接枝共聚的过程,优化措施包括:1)优化聚合过程中外部条件作用在体系上的剪切力,也就是机械搅拌的过程;2)精准控制体系各部分的黏度,包括橡胶自身的黏度,橡胶相与树脂相的黏度及其在反应过程中的黏度比;3)优化接枝工艺,它又包括内部接枝和外接枝,内外接枝多少的不同都会对橡胶粒子的尺寸、分布和内包容结构产生影响。以此为手段可以有效地控制本体MABS树脂的相区结构,进而调控宏观性能。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
下面将结合实施例对本发明的优选实施方式进行详细说明。需要理解的是以下实施例的给出仅是为了起到说明的目的,并不是用于对本发明的范围进行限制。本领域的技术人员在不背离本发明的宗旨和精神的情况下,可以对本发明进行各种修改和替换。
测试仪器型号:
橡胶含量采用核磁共振波谱仪(NMR)测量;
接枝率测量采用差重法测定:取0.15g左右MABS样品(W样)溶于30mL丙酮溶剂中,回流8h,于超速离心机上以6000rpm的转速离心分离30min,上层清液移入表面皿中,用乙醇凝聚,留待测分子量及分布。下层沉淀用溶剂反复洗涤,如此反复,离心3次,于50℃真空下干燥至恒重(W沉淀)。
接枝率=(W沉淀-W橡胶)/W橡胶×100%
透明度和雾度检测采用光度雾度仪测量;
抗冲击性检测采用冲击测试仪测量。
实施例1
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、甲苯和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述反应物料依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度100℃,搅拌速度25r/min,预聚停留时间1.0小时,出口处固含量控制在12%-15%;
S2、将内循环反应器预聚后的物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度100℃,搅拌速度30r/min;停留时间1.5小时,出口处物料固含量在40%-45%;
S3、物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度110℃,搅拌速度12r/min;物料停留时间2.0小时,出口处物料固含量55%-60%;
S4、物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度120℃,搅拌速度5r/min;物料停留时间2.5小时,出口处物料固含量70%-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为90℃,下区域控制反应温度130℃;物料停留时间2.0小时,出口处物料的固含量80%-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,出口处挥发分含量控制在低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
所述增韧橡胶选自苯乙烯-丁二烯二元共聚物橡胶;引发剂为2,2'-偶氮二异丁腈。链转移剂为正丁硫醇、抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
所述增韧橡胶占苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液重量比的9%,苯乙烯占胶液总量36%,溶剂用量占胶液总量15%,甲基丙烯酸甲酯占胶液总量20%,丙烯腈占胶液总量20%;引发剂用量为单体质量总和的0.1%;链转移剂用量为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯、丙烯腈的质量之和0.1%;抗氧化剂用量为甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯、丙烯腈的质量总量0.3%。
制备得到的MABS树脂产品纯净、气味低、橡胶颗粒分布均匀;其中,橡胶接枝率为279%、透光率为90%、雾度为6%、悬臂梁抗冲击强度为181J/m。
实施例2
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、乙苯和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述反应物料依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度110℃之间,搅拌速度10r/min,预聚停留时间0.5小时,出口处固含量控制在12-15%;
S2、将内循环反应器预聚后的物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度110℃,搅拌速度15r/min;停留时间1.0小时,出口处物料固含量在40-45%;
S3、物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度120℃,搅拌速度5r/min;物料停留时间1.5小时,出口处物料固含量55-60%;
S4、物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度130℃,搅拌速度2r/min;物料停留时间2.0小时,出口处物料固含量70-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为100℃,下区域控制反应温度150℃;物料停留时间1.0小时,出口处物料的固含量80-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,出口处挥发分含量控制在低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
所述增韧橡胶选自苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元集成橡胶;引发剂为过氧化二月桂酰;链转移剂为异丁硫醇、抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
所述增韧橡胶占苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液重量比的12%,苯乙烯单体占胶液总量45%,溶剂用量占胶液总量10%,甲基丙烯酸甲酯占胶液总量15%,丙烯腈占胶液总量18%;引发剂用量为单体质量总和的0.2%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯单体、丙烯腈的质量之和0.4%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体和苯乙烯系单体、丙烯腈的质量总量0.1%。
制备得到的MABS树脂产品纯净、气味低、橡胶颗粒分布均匀;其中,橡胶接枝率为258%、透明度为89%、雾度为7%、抗冲击性为177J/m。
实施例3
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、乙苯和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述反应物料依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度110℃,搅拌速度10r/min,预聚停留时间0.5小时,出口处固含量控制在12-15%;
S2、将内循环反应器预聚后的物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度110℃,搅拌速度15r/min;停留时间1.0小时,出口处物料固含量在40-45%;
S3、物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度120℃,搅拌速度5r/min;物料停留时间1.5小时,出口处物料固含量55-60%;
S4、物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度130℃,搅拌速度2r/min;物料停留时间2.0小时,出口处物料固含量70-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为100℃,下区域控制反应温度150℃;物料停留时间2.0小时,出口处物料的固含量80-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,出口处挥发分含量控制在低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
所述增韧橡胶选自苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元集成橡胶;引发剂为过氧化二苯甲酰;链转移剂为正十二烷基硫醇、抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
所述增韧橡胶占苯乙烯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液重量比的12%,苯乙烯单体占胶液总量25%,溶剂用量占胶液总量20%,甲基丙烯酸乙酯占胶液总量25%,丙烯腈占胶液总量18%;引发剂用量为单体质量总和的0.05%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯单体、丙烯腈的质量之和0.3%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体和苯乙烯系单体、丙烯腈的质量总量0.2%。
制备得到的MABS树脂产品纯净、气味低、橡胶颗粒分布均匀;其中,橡胶接枝率为197%、透明度为88%、雾度为9%、抗冲击性为158J/m。
实施例4
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、乙苯和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述反应物料依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度110℃,搅拌速度15r/min,预聚停留时间0.8小时,出口处固含量控制在12-15%;
S2、将内循环反应器预聚后的物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度100℃,搅拌速度25r/min;停留时间1.2小时,出口处物料固含量在40-45%;
S3、物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度110℃,搅拌速度6r/min;物料停留时间1.7小时,出口处物料固含量55-60%;
S4、物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度120℃,搅拌速度5r/min;物料停留时间2.0小时,出口处物料固含量70-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为100℃,下区域控制反应温度150℃;物料停留时间2.0小时,出口处物料的固含量80-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,出口处挥发分含量控制在低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
所述增韧橡胶选自端胺基官能化苯乙烯-丁二烯二元共聚物橡胶;引发剂为过氧化二月桂酰;链转移剂为正十二烷基硫醇、抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
所述增韧橡胶占苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液重量比的6%,苯乙烯单体占胶液总量32%,溶剂用量占胶液总量12%,甲基丙烯酸丁酯占胶液总量25%,丙烯腈占胶液总量25%;引发剂用量为单体质量总和的0.1%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯单体、丙烯腈的质量之和0.2%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体和苯乙烯系单体、丙烯腈的质量总量0.2%。
制备得到的MABS树脂产品纯净、气味低、橡胶颗粒分布均匀;其中,橡胶接枝率为249%、透明度为85%、雾度为10%、抗冲击性为154J/m。
对比例1
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、乙苯和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述反应物料依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度100℃,搅拌速度25r/min,预聚停留时间1.0小时,出口处固含量控制在12%-15%;
S2、将内循环反应器预聚后的物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度100℃,搅拌速度30r/min;停留时间1.5小时,出口处物料固含量在40%-45%;
S3、物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度110℃,搅拌速度12r/min;物料停留时间2.0小时,出口处物料固含量55%-60%;
S4、物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度120℃,搅拌速度5r/min;物料停留时间2.5小时,出口处物料固含量70%-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为90℃,下区域控制反应温度130℃;物料停留时间2.0小时,出口处物料的固含量80%-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,控制出口处挥发分含量低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
所述增韧橡胶选自苯乙烯-丁二烯二元共聚物橡胶;引发剂为2,2'-偶氮二异丁腈。链转移剂为正丁硫醇、抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
所述增韧橡胶占苯乙烯、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液重量比的9%,苯乙烯占胶液总量46%,溶剂用量占胶液总量15%,丙烯腈占胶液总量30%;引发剂用量为单体质量总和的0.1%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯单体、丙烯腈的质量之和0.1%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体和苯乙烯系单体、丙烯腈的质量总量0.3%。
制备得到的MABS树脂产品纯净、气味低、橡胶颗粒分布均匀;其中,橡胶接枝率为224%、不透明、悬臂梁抗冲击强度为178J/m。
对比例2
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、乙苯和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述反应物料依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度110℃,搅拌速度15r/min,预聚停留时间0.8小时,出口处固含量控制在12-15%;
S2、将内循环反应器预聚后的物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度110℃,搅拌速度25r/min;停留时间1.2小时,出口处物料固含量在40-45%;
S3、物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度120℃,搅拌速度6r/min;物料停留时间1.7小时,出口处物料固含量55-60%;
S4、物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度130℃,搅拌速度5r/min;物料停留时间2.0小时,出口处物料固含量70-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为100℃,下区域控制反应温度150℃;物料停留时间2.0小时,出口处物料的固含量80-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,出口处挥发分含量控制在低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
所述增韧橡胶选自硅氢基官能化苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物集成橡胶;引发剂为过氧化二月桂酰;链转移剂为正十二烷基硫醇、抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
所述增韧橡胶占苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液重量比的6%,苯乙烯单体占胶液总量32%,溶剂用量占胶液总量12%,丙烯酸酯系单体占胶液总量25%,丙烯腈占胶液总量25%;引发剂用量为单体质量总和的0.15%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯单体、丙烯腈的质量之和0.2%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体和苯乙烯系单体、丙烯腈的质量总量0.2%。
制备得到的MABS树脂产品纯净、气味低、橡胶颗粒分布均匀;其中,橡胶接枝率为157%、透明度为80%、雾度为16%、抗冲击性为159J/m。
对比例3
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、增韧橡胶颗粒、乙苯和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入至所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述反应物料依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度110℃,搅拌速度15r/min,预聚停留时间0.8小时,出口处固含量控制在12-15%;
S2、将内循环反应器预聚后的物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度110℃,搅拌速度25r/min;停留时间1.2小时,出口处物料固含量在40-45%;
S3、物料从一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度120℃,搅拌速度6r/min;物料停留时间1.7小时,出口处物料固含量55-60%;
S4、物料从二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度130℃,搅拌速度5r/min;物料停留时间2.0小时,出口处物料固含量70-75%;
S5、所述物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为100℃,下区域控制反应温度150℃;物料停留时间2.0小时,出口处物料的固含量80-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,出口处挥发分含量控制在低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
所述增韧橡胶选自端胺基官能化苯乙烯-丁二烯二元共聚物橡胶;引发剂为过氧化二月桂酰;链转移剂为正十二烷基硫醇、抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
所述增韧橡胶占苯乙烯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液重量比的15%,苯乙烯单体占胶液总量32%,溶剂用量占胶液总量12%,甲基丙烯酸丁酯占胶液总量20%,丙烯腈占胶液总量21%;引发剂用量为单体质量总和的0.1%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯单体、丙烯腈的质量之和0.2%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体和苯乙烯系单体、丙烯腈的质量总量0.2%。
制备得到的MABS树脂产品纯净、气味低、橡胶颗粒分布均匀;其中,橡胶接枝率为139%、透明度为77%、雾度为25%、抗冲击性为255J/m。
以上仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的保护范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种MABS树脂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、反应物料的配置:按比例配制苯乙烯、丙烯酸酯系单体、丙烯腈、增韧橡胶颗粒和抗氧剂的混合溶液,将引发剂、链转移剂加入所述混合溶液中,充分搅拌确保增韧橡胶颗粒完全溶解;将所述混合溶液依次置于三级静态混合器进行预聚合反应,反应温度100-110℃之间,预聚停留时间0.5-1.0小时,出口处固含量控制在12%-15%;
S2、将步骤S1预聚后的混合物料泵送至一级活塞流反应器内,控制反应温度100-110℃,搅拌速度15-30r/min;停留时间1.0-1.5小时,出口处物料固含量在40%-45%;
S3、将混合物料从所述一级活塞流反应器泵送至所述二级活塞流反应器内,控制反应温度110-120℃,搅拌速度5-12r/min;物料停留时间1.5-2.0小时,出口处物料固含量55%-60%;
S4、将混合物料从所述二级活塞流反应器泵送至所述三级活塞流反应器,控制反应温度120-130℃,搅拌速度2-5r/min;物料停留时间2.0-2.5小时,出口处物料固含量70%-75%;
S5、将所述混合物料从三级活塞流反应器泵送至静态混合反应器中,控制静态混合反应器的上、中区域温度为90-100℃,下区域控制反应温度130-150℃;物料停留时间1.0-2.0小时,出口处物料的固含量80%-85%;物料达到转化率后经二级脱灰处理,控制出口处挥发分含量低于300ppm,造粒即得到MABS树脂成品。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述增韧橡胶选自苯乙烯-丁二烯二元共聚物橡胶、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元集成橡胶、胺基官能化苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、胺基官能化苯乙烯-异戊二烯-丁二烯共聚物集成橡胶中的至少1种。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述的丙烯酸酯系单体选自甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种。
4.根据权利要求1-3任一所述的制备方法,其特征在于,以质量分数计,所述增韧橡胶占苯乙烯、丙烯酸酯系单体、丙烯腈、引发剂、链转移剂和溶剂在内的混合胶液总量的6%-12%,所述苯乙烯占所述混合胶液总量25%-45%,所述溶剂用量占所述混合胶液总量10%-20%,丙烯酸酯系单体用量占所述混合胶液总量15%-25%,丙烯腈用量占所述混合胶液总量15%-25%;链转移剂用量为丙烯酸酯系单体和苯乙烯单体、丙烯腈的质量之和0.10%-0.40%;引发剂用量为反应单体质量总和的0.05-0.2%;抗氧化剂用量为丙烯酸酯类单体、苯乙烯和丙烯腈的质量总量0.1%-0.3%。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述的引发剂选自2,2'-偶氮二异丁腈、过氧化二月桂酰、过氧化二苯甲酰中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述的链转移剂选自正丁硫醇、异丁硫醇、正十二烷基硫醇、叔十二烷基硫醇中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述的抗氧剂选自1-十八烷基-3-(3.5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂为甲苯或乙苯。
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