ABS樹脂生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

1、 本文由shwancc0754貢獻 pdf文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT，或下載源文件到本機查看。 維普資訊 煉 油 與 化 工 年 第 期 樹 脂 生產(chǎn) 工藝 現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 趨 勢 王 彬 （ 大慶石化公司 ， 黑龍江 大慶 ） 摘要 ：文 中闡述了 樹脂生 產(chǎn)技 術的發(fā)展現(xiàn)狀 和近 年來 國內 樹脂 生產(chǎn)工藝 的改進 方 案 。重點分析 了小粒徑 聚合技術 、化學附聚技術和高膠 接枝技術工藝現(xiàn)狀 。提 出了 樹脂生產(chǎn)技術 的發(fā)展方 向，說 明了我 國 目前應進一 步提 升 樹脂生產(chǎn) 專用料的性能 、 不斷開發(fā)高性能牌號的 樹脂的必要性和可行性 。 關 鍵 詞 ：

2、 樹 脂 ； 藝 現(xiàn) 狀 ； 展 趨 勢 工 發(fā) 中圖分類號 ： 文獻標 識碼 ： 文章編號： ） （ 脂 是 指 聚 丁二 烯 橡 膠 與單 體 苯 乙烯 和 樹 丙 烯 腈 的 接 枝 共 聚 物。 綜 合 了 丙 烯 腈 （ 、 它 ）丁 樹脂 工 業(yè)生產(chǎn) 技 術 二烯（ ） 和苯乙烯（ ） 自聚合物 的優(yōu) 良性 能 ， 各 具 有抗沖擊性能 、 耐低 溫性 能 、 緣 性 能 ， 絕 而且 表 面 光澤 性 、著 色 性 能 良好 。到 世 紀 年代 美 國 化 學 公 司 和 日本 三 井東 亞 公 司 分 別 開 發(fā) 出本 體 生 產(chǎn) 技術 ， 樹 脂 生 產(chǎn) 技 術推 向 了新

3、將 的 階段 。 脂生 產(chǎn)裝 置 的生產(chǎn) 規(guī)模 逐步 擴大 ， 樹 各種 性 能 以及 專 用料 的開 發(fā) 日趨 成 熟 。 目前 工 業(yè)化 的 樹脂生產(chǎn)技術 ： 乳液接枝 聚合法 ； 唷 乳液接枝 摻混 法和 連續(xù) 本體 聚合 法 。 中乳液 接枝 摻混 法又 其 分為 ： 乳液接枝一 乳液 摻混法 ； 乳液接枝一 懸浮 摻 混法 ； 液 接 枝 一 體 摻 混 法 。 種 乳 本 這 樹脂工業(yè)生產(chǎn)技術綜合評價見表 。 表 樹 脂 工 業(yè) 生 產(chǎn) 技 術 綜 合 評 價 乳 液接枝 一 本體 摻 混生 產(chǎn)技 術 該 技 術 由于生 產(chǎn)技 術 成 熟 ， 品牌 號 多 ， 品 產(chǎn) 產(chǎn) 力 學

4、性 能 、 觀 著 色 性 能 、 工 性 能 均 良好 。 以 外 加 所 是 目前 樹 脂 生 產(chǎn) 的 主要 方 法 ，有 近 的 樹 脂生 產(chǎn) 廠采 用 該 方法 。 液 接枝 一 體 乳 本 摻混 工藝 流程見 圖 。 圖 乳液接枝一 本體 摻混法生產(chǎn) 工藝 乳 液接 枝 一 體 摻混 法 由于本 體 生 本 產(chǎn) 成本 比較 低 ，所 以近幾 年 開 發(fā) 的重 點 是 生 產(chǎn) 高 性 能 粉料 。 目前 高 膠 粉 的 主要 研 究方 向 是 提 高膠 乳 中橡 膠 相 （ 液 聚 丁 二烯 主 干 或乳 液 乳 維普資訊 煉 油 與 化 工 第 卷 丁苯膠 乳 主 干 ） 的含 量

5、， 力縮 短 聚 丁二 烯 主 干膠 努 乳 的聚 合 反應 時 間和 苯 乙烯 和丙 烯 腈 在 膠 乳 上 接枝 的聚合 反 應時 間 ，嚴 格 控 制膠 乳 粒徑 和粒 徑分 布 ，提 高 樹脂 的沖擊 性能 和改 善外 觀 光 澤度 。 高膠 含量 接 枝粉 生產(chǎn) 在 乳液 接 枝一 本 體 摻混 法生 產(chǎn) 技術 中 ， 由于 接 枝粉 生產(chǎn) 工藝 復雜 ， 成本 高 ， 以在 與本 體 摻混 生 所 產(chǎn) 過 程 中都 努 力 在 不 降 低 樹 脂 性 能 的 膠 乳合成 技術 接枝 主 干 膠 乳 有 聚 丁二 烯 膠 乳 、 丁苯 膠 乳 和 丁腈 膠 乳 ， 同 不 膠 乳對

6、樹 脂性 能有一 定影 響 ， 聚丁 二烯 膠乳 可使樹脂有較好 的耐寒性 ；丁苯 膠乳 可改善 樹脂 的加 工 流變性 ； 丁腈 膠 乳 可 以提高 樹 脂 的耐 油性 。 膠乳粒徑 、 徑分布 、 粒 凝膠含量對 樹 脂 影 響 比較 大 ， 了保證 有 足夠 的 沖擊 強 度 ， 為 要求 膠 乳 的平 均 粒徑要 達 到 凝 膠 ， 含量 控制 在 。 徑分 布控 制在一 定 范 圍 粒 內有利 于 樹脂 加工 流動性 和外 著色 性能 。 膠 乳 大 粒 徑 合 成 有 種方 法 ： 種 方 法 是 在 聚合 過 程 中直接 合 成 大粒 徑 膠乳 ， 法 ； 稱 步 另 方法是 先

7、 合成 小粒 徑膠 乳 ， 種 再將 小粒 徑 附 聚成 大粒 徑 ， 稱 步 法 。 故 由于 法直 接合 成 大 粒 徑 步 膠乳 的時 間長 ， 般 為 設 備利 用 率低 、 一 ， 裝 置生 產(chǎn) 能力小 ， 以 目前 所 膠 乳 聚合 工藝 的發(fā) 展 重點是 步法 。 生產(chǎn) 小 粒徑 膠 乳 反應 速 度快 ， 般在 內完成 。 粒徑 小 膠乳 附聚增 大粒 徑有 冷凍 附聚 、壓 力 附 聚和強 力 攪 拌 附聚 等 物理 附 聚法 。 日本 合 成橡 膠 公 司 、 國 美 公 司 都 曾采 用過 該 方 法 。 物理 附 聚法 由于能 耗 大 ， 聚 的大 粒 附 子不 易 控

8、制 ， 業(yè)生 產(chǎn) 中應用 逐 步減 少 。 對 于 物 工 相 理 附聚法 的是 化學 附聚法 ， 向小粒 徑 即 膠 乳 中 加入無機鹽 、 有機酸 ， 以及其它的高分子乳液進行 附聚使膠乳粒徑增大。 前 ， 目 臺灣奇美 、 國 韓 韓 、 國錦湖公 司、 日 本瑞翁公 司都采用化學 附聚或高 分子附聚法生產(chǎn) 膠乳。 國內蘭 化石 化 公 司 和大 慶 石 化公 司 在高 分 子 附 聚 和化 學 附聚 生產(chǎn) 膠 乳 方 面 做 了大 量 的研 發(fā) 工作 ， 得 了較 好 的效 果 。 化石 化公 司 已進 行 取 蘭 了 膠乳 高分 子 附聚 的中試 工作 。 大 慶石 化公 司經(jīng) 過

9、的研 究 ， 自主開 發(fā) 出小 粒徑 膠 乳 聚合 、 學 附聚和 接枝 技術 ， 化 已應 用于 裝置擴能改造。在 膠乳聚合 、 接枝 聚合釜不增加 的情況下 ，裝置 的產(chǎn)能 明顯的 增加 了 ，產(chǎn) 品力學 性 能 和加 工性 能 以及 色 度 達 到 了同類產(chǎn)品的先進水平。 基礎上 ， 降低 接枝粉 的摻混 比例。 因此開發(fā)生 產(chǎn) 高膠 含量 接枝 粉成 為關鍵 環(huán) 節(jié) 。 要使 接枝 粉有較 高 的質量 ，就要控制 接枝 聚 合 的接 枝度 和 接枝 效 率 ，通過 選 用合 適 的引 發(fā) 劑 （ 即可 保 證 接 枝 反應 有 較 高 如 ） 的反應速率和最終轉化率 ，又能保證 聚合反

10、應有 較高 的接枝效率。 大慶石化公 司開發(fā)的高膠接枝技術 ，采用氧 化 一 原 體 系催 化 劑 ， 應溫 度控 制 采用 階梯 升溫 還 反 技 術 ，不 同溫度 條 件 控 制苯 乙烯 和丙 烯 腈 的接 枝 反應 ，整個 反 應過 程 放熱 均 勻 平穩(wěn) ，反 應 轉化 率 高 ， 膠 量 小 于 析 ， 枝率 可 以有效 控制 ， 接 整 個 反應 周期 只有 可 以生 產(chǎn)膠 含 量 ， 的高膠 粉 。 連續(xù) 本體 聚 合法 連 續(xù) 本 體 聚 合法 合 成 樹脂 的工 藝 過 程 ， 是 將 橡膠 溶 于苯 乙烯 、 丙烯 腈 和 少量 的溶 劑 中 ， 通 過 加 熱 ，加 入

11、引發(fā) 劑 、分 子量 調 節(jié)劑 進行 接 枝 聚 合 。 乙烯 和丙 烯 腈共 聚 物為 連 續(xù) 相 ， 枝橡 膠 粒 苯 接 一 子成為分散相 ， 反應物經(jīng)脫揮 、 造粒得到本體 產(chǎn)品。 連續(xù) 本體 聚合 生產(chǎn)過 程 復雜 ， 膠物料 橡 要 很好 地 溶 解在 混 合單 體 中 ， 有 預 聚合 過程 ， 要 對 橡 膠 種類 、 膠 用量 、 橡 接枝 過 程 中 的接 枝率 和橡膠 粒 徑 控制 都 有較 高 的要 求 。該 聚合 法 具有 工 業(yè) 污 水 排 放 量 少 ， 品 純 度 高 ， 置投 資小 ， 產(chǎn) 成 本 產(chǎn) 裝 生 低 的優(yōu) 點 ， 有較 大 的發(fā)展 潛力 。 具

12、美國 公 司 、 化學公 司在聚合體 系 中加 入 硅 油 ， 反式 丁 烯酸 二 丁酯 、 甲基 丙 烯 酸 甲 酯 來 調 整 接枝 橡 膠 相 合 連 續(xù) 相 的溶 合 度 ， 可 以顯著 提 高 樹脂 的光 澤性 和韌 性口 。 美 國 化學公 司 開發(fā) 了 串聯(lián)本 體 聚合 樹脂 生 產(chǎn) 工藝 ， 工 藝是 釜 串聯(lián) 聚 合 。 此 將低 順 橡膠膠溶于苯 乙烯 、丙烯腈和乙苯溶劑中。 聚合釜采用高強度攪拌器 ， 反應溫度 ， 單 體 轉 化率 ， 產(chǎn) 品 中橡 膠含 量 左 右 ， 品沖擊 強度 達到 產(chǎn) 。 美國 公 司 工藝 ， 第 聚合 釜用 于苯 乙烯和丙烯腈在橡膠主干上接

13、枝 ，轉化率控 制在 以下 ，第 反應器是臥式攪拌槽式反應 器， 反應溫度 ， 轉化率控制在 ， 第 維普資訊 年 第 期 王 彬 樹脂生產(chǎn)丁藝現(xiàn)狀及 發(fā)展趨 勢 反應器 是 立式 聚合 釜 ，反應 溫度 最 ， （ ） 林 石 化公 司開 發(fā) 了 透 明 樹 脂 中試 吉 終轉 化率 可 以達到 。該 工藝 開發(fā) 出 了具有 較 高抗 沖擊性 能 的 樹脂 。 日本 公 司 本 體 聚合 工 藝 采 用 釜 串聯(lián) 滿 釜 操 作 ， 橡 膠 被 粉碎 成 的小 膠 粒 產(chǎn)品， 經(jīng)檢 測各 項 技 術指 標 均 達 到要 求 ， 成 了工 完 業(yè) 應 用評 價 試 驗 。 申請 了 項 國家

14、發(fā) 明 專利 。 又完 成了 明 樹 脂工 業(yè) 生 產(chǎn)裝 置 【 的基 礎 透 加 到溶 解 槽 內與 苯 乙烯 、 烯 腈 和 乙苯 混 合 ， 配 丙 按 方加 入 引 發(fā)劑 、 分子 量調 節(jié) 劑 到反 應 器 中聚 合 ， 反 應 溫 度 ， 化率 轉 。 設計。 同時也開發(fā)生產(chǎn)了 等牌號 樹脂 ， 產(chǎn) 品具 有優(yōu) 良的耐低 溫 沖擊 性 。 ， 在一 下 【 缺 口沖擊 強度 可 達 。 國外 新 產(chǎn) 品開 發(fā)應 用 國外 一些 著 名 的 樹 脂生 產(chǎn)公 司 都積 極 開 發(fā) 以 合金 為 主 的高性 能 產(chǎn) 品。 研 （ ） 工 程 塑 料 公 司 推 出 了 新 一 代 合金

15、。 目前有 種 品牌 產(chǎn) 品 ， 彈性 模 量 ， 軟 化 點范 圍是 。 國 內本體生 產(chǎn)近 幾年 也有 較快 發(fā)展 ， 中石化 高 橋公 司 采用 美 國 化 學 公 司 技 術 建 設 本 體 裝 置 ， 裝 置 該 年 投產(chǎn) ， 臺灣 奇 美 的 本 體 裝 置也 即將 投產(chǎn) 。 國內 產(chǎn) 品的開發(fā) 生產(chǎn) （） 大慶 石 化公 司 與 大 連理 工 大學 合 作 開 發(fā) 附 聚技 術 ， 粒徑 小 膠 乳 經(jīng) 過 化 學 附 聚 成 粒 生 徑 為 左右 的 膠 乳 ，將 小 粒 徑 與大 粒 徑 膠 乳 共 同使 用 ， 入 到 接 枝 膠 乳 中 ， 過 凝 聚 、 加 經(jīng) 干 燥

16、 制 成 粉 料 ， 與 顆 粒 摻 混 造 粒 ， 橡 再 使 膠 粒 子 以大小 不 同的狀 態(tài) 分 散 于 連 續(xù) 項 中。 附聚 劑是 該 研 發(fā) 的基礎 和 關 鍵 。 選用 丙 烯 酸 丁 酯 和 丙烯 酸 的共 聚物 的乳液 為附 聚劑 。 （ ） 司 開 發(fā) 了 低 成 本 萬能 塑 料 公 種 著 色技 術 ，適用 于 和 合 金等 材料 ， 制 由 于 接 枝 聚合 所 用 的 膠 乳 粒 徑 不 同 ， 因 此 ，生產(chǎn) 配方 和操 作條 件 不 同 于 已有 的接 枝 聚合 操 作 ，凝 聚和 摻混 過程 對 于 的最 終性 能具 有 至 關重 要 的作 用 。經(jīng) 過 工

17、藝 調 整 ，改 變 了 聚合 體 品包括從眼鏡片到 片等各種制品。 （ ）日本 帝人 公 司開發(fā) 出無 鹵阻燃 合 金 一 系列新 產(chǎn) 品 ， 以前 的無 鹵阻 與 燃 合金 一 系 列產(chǎn) 品 比 ， 型時放 出氣體 少 ， 成 附著模具殘余量大為減少 ， 阻燃性有所提高 ， 并具 有 良好 的流 動性 ，特別 適 用 于 大 型辦 公 室 自動 化 設備 機架 、 臺板等 的薄壁 化設計 。 日本 帝人 公 司 的 一 是 合金 ， 適用 于 掌 上 電腦 等袖 珍 設 備 的薄 層 外殼 。 三 菱 工 程 塑 料 公 司 已將 一 系列 非 溴 化 物 型 阻 ） 燃 牌 號 合 金

18、一 、 、 系、 引發(fā) 體 系和 升 溫 過程 ， 成 專 利 技 術 。 慶 石 形 大 化公 司于 年 月 進 行 工業(yè) 試 生 產(chǎn) 后 ， 產(chǎn) 生 出雙 峰 樹 脂 ，產(chǎn) 品 的各 項技 術指 標 均 達到 了 要求。 和 投 放 市 場 ，適 用 于 筆 記 本 電 腦、 掌上 電腦 和 辦公 室設 備 。 （ ）日本 出光 石 化公 司采用 納米 控 制技 術 ， 開 發(fā) 出 一種 阻燃 且 不含 添 加劑 的 合 金 ， 已 現(xiàn) 投 放 市 場 ， 品牌 號 為 ， 產(chǎn) 由 樹脂、 硅樹脂共混 而成 ， 該合金流動性顯著提高 ， 可用 于制造 復 印機 的機 架 。 （ ） 獲 得

19、 許 可 ，生 產(chǎn) 韓 國三 星 （ ） 州 石 化研 究 中心 采 用 乳 液 接 枝 摻 混 法 蘭 制 備 透 明 首先 在 聚 合釜 中加 人 單體 、 。 引發(fā) 劑 和 分 子量 調 節(jié)劑 ， 入 懸 浮劑 和 助 懸 浮劑 后 ， 一 加 在 定 的溫 度下 共 聚一段 時間 ，制 備 出透 明 樹 脂 的連續(xù) 相 脂 。 樹 其次 ， 聚合釜 中加入 聚 丁二 在 烯膠 乳 和 引發(fā) 劑 ，在 一 定溫 度 下 加 入單 體 和 分 子 量調 節(jié) 劑 ， 應一 定 時 間后 即得 到 接 枝 膠乳 （ 聚 反 附 時 附聚 劑一 次加人 ）合 成 的 接枝 膠 乳 經(jīng) 凝 ， 業(yè)

20、 公 司 的全 套 阻燃 混 料 ， 括耐 高 溫 產(chǎn) 包 牌 號 的產(chǎn) 品 ， 有 產(chǎn) 品均 可 配制 成 多 種顏 色 ， 于 所 用 計算 機 、 手提 電子 儀器 和 家用 電器 的外 殼 。 （ ） 司推 出 了車 公 聚、 洗滌 、 燥后 制得 接枝粉 （ ； ）最后 ， 樹 脂與 摻 混造 粒 ， 制成 透 明 樹脂 。 年 月 ，蘭 州 石化研 究 中心 開發(fā) 了 透 明 樹脂 （ 中試 技 術 。同 時 開 發(fā) 了 的透 明 樹脂 專 用 膠 乳 的制 備 技 術 ， 所 需 原 料 在 與 一樣 的情 況 下， 過技 術 優(yōu) 化， 通 使膠 料性 能 明顯提 高 ， 總排

21、污量顯 著減 少 。 用新一代 合金 ， 命名為 合金 ， 合金 中 以標 準 級 和新 一 代 作 為 連 續(xù) 基 體 相 ， 作為分散相 ， 并添加一種相容劑。 品合金 的結晶 新 性 和無 定 型 的平衡 ，使 之適 用 于 汽 車 內飾 件 的 制 作成 型 。 維普資訊 煉 油 與 化 工 ！ 第 卷 （） 公 司的 合 金具有極 高 的沖 擊 強度 、 寸 穩(wěn) 定 性 、 化學 藥 品性 優(yōu) 良 、 尺 耐 耐刮傷及擦洗 、 低光澤及耐候 ， 主要用于生產(chǎn)盤表 殼、 儀表板 、 安全氣囊 、 座椅扶手等。 國 內 樹 脂 生產(chǎn)存 在 的問題 樹 脂 生產(chǎn) 的原料 樹脂 的重要原料苯

22、 乙烯 、丙烯腈和丁二 烯都是基礎石油化工原料 ，隨著 國內經(jīng)濟的快速 發(fā)展， 這些原料都存在不 同程度的短缺。 產(chǎn) 品 品種 膠 接 枝 技術 工 藝包 。 努力 開 發(fā) 本體 生 產(chǎn) 工 藝 ，提 高本 體 樹 脂綜 合 性 能和 多用途 牌號 產(chǎn)品。 大力發(fā) 展 高性 能牌號 的產(chǎn) 品 我 國 樹 脂 主要應 用 于汽 車 、 通訊 器材 、 計 算機 、 日用 品 、 育 用 品等 ， 體 樹 脂 產(chǎn) 品 的 出 口 目前 國際上 樹 脂 都 向著 高性 能專 用 料 、 塑料“ 合金” 方向發(fā)展 ， 國內市場由于改性 、 高沖 的發(fā) 展 ， 市 場 產(chǎn) 生 較 大 的影 響 。 國

23、的 對 我 主要 生產(chǎn)企 業(yè) 多生 產(chǎn)通 用 牌號 產(chǎn) 品 ，產(chǎn) 品價 格低 ， 盈利能力低。 因此 ， 提高產(chǎn)品品質 ， 生產(chǎn) 企 業(yè) 加 快 開 發(fā) 專 用 牌 號 、共 混 合 金 牌 號 是 我 國 樹脂 發(fā)展 的重點 。 國內一 些 民營廠家 樹脂改 性發(fā)展很 快 。 這 量不斷增加 ，為了保證 樹脂產(chǎn)品適應歐美 國 家對環(huán)保方面的要求 ，國內 樹脂廠家要努力 開發(fā) 專 用料 ，滿 足不 同領 域 需 求 ，提 高 產(chǎn) 品競 爭 力。 國內需求數(shù)量 比較大的專用料有 阻燃 、 冰箱板 材 、 熱 級 、 明級 、 光 澤 、 靜 電 、 耐 透 高 抗 電鍍 級 以及 、 、 等各

24、種 合 金樹脂 。 提 高 裝置 節(jié)能 減排 能力 “ 十一五”期 間 國家要求單位產(chǎn)值 能耗下 降 ， 染 排放 降低 污 。 以 國內 生產(chǎn) 企 所 業(yè)要 加 強 膠乳 凝 聚 系統(tǒng)含 渣 污 水 的凈 化處 理 和凝 聚 釜 、造 粒機 頭 含烴 尾氣 的處 理 技 術研 究 ，提高 生產(chǎn)工藝的廢水廢氣治理水平。 結論 些廠家近靠市場 ， 以聚丙烯 、 、 聚苯乙烯共混改 性 為主 ，部 分滿足 了國 內 市場專用 料 的需 求 。 但這些樹脂改性廠家 的主要 問題是缺少高膠 接枝粉 ， 術力量 、 技 檢測手段 還有一 定 的局 限性 。 生產(chǎn) 的環(huán) 保 問題 改善 樹脂 的性 能 ，擴 大其 應 用領 域 與市 場， 就必 須 提升 我 國 樹 脂 生 產(chǎn)專 用料 的性 能 ， 開 發(fā) 高性 能牌 號 的 。更要 注 重 生 產(chǎn)核 心 技 術 的研 發(fā) ， 括 諸 如 小 粒 徑 包 聚合 技 術 、 學 化 附聚 技術 和高 膠 接 枝 技術 等工 藝 包 的進一 步 應 用 與開 發(fā) 。只有 大力 發(fā)展 國內共混 合金 樹 生 產(chǎn) 過 程 中要 產(chǎn) 生 大 量 的 污 水 ， 同 時 粉 料 在 干燥 和 造 粒 過 程 中 產(chǎn) 生 大 量 有 毒 尾 氣 ，阻燃 改 性 過程 中也 有 較 重 的 阻燃 劑污 染 環(huán)