ABS的生產(chǎn)工藝及技術(shù)進展

1、v1.0可編輯可修改ABS的生產(chǎn)工藝及技術(shù)進展ABSH脂是在聚苯乙烯樹脂改性的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。1947年美國橡膠公司采用共混法工藝實現(xiàn)了 ABSW脂的工業(yè)法生產(chǎn)；1954 年美國的Borg-Wamer公司采用乳液接枝聚合開發(fā)了接枝型 ABSW脂并實現(xiàn)了工 業(yè)化。采用乳液接枝法生產(chǎn)的產(chǎn)品的流動性和低溫抗沖擊性能遠優(yōu)越于共混法的 產(chǎn)品，是真正意義上的ABSW脂。乳液接枝法生產(chǎn)ABS樹脂工藝的開發(fā)促進了 ABS工業(yè)的迅速發(fā)展。20世紀(jì)70年代開始，ABS生產(chǎn)工藝技術(shù)進入大發(fā)展時期，至今先后開發(fā)了 乳液接枝-乳液SANB混法、乳液接枝-懸浮SANB混法、乳液接枝-本體SANB 混法、連續(xù)本體法、本體

2、懸浮法、乳液懸浮法和乳液本體法等生產(chǎn)工藝。前四種工藝國內(nèi)都有引進，其中乳液接枝-本體SANB混法以技術(shù)最成熟、 產(chǎn)品范圍最寬、性能最好、有利于大型化和降低成本而成為目前世界上應(yīng)用最廣 泛的ABS樹脂生產(chǎn)工藝，國內(nèi)近幾年引進的大型裝置均采用此工藝。 而連續(xù)本體 法由于其具有工藝流程簡單、環(huán)保和投資省的優(yōu)勢在近年來也得到逐步發(fā)展，但 由于目前工藝上的局限性，其產(chǎn)品范圍和性能有局限性，還有待進一步改進，這 也是世界上各大ABSM脂生產(chǎn)廠家的研究開發(fā)方向之一。ABS生產(chǎn)工藝ABSW脂它由50%以上的苯乙烯和可變化量的丁二烯及丙烯月青所組成。ABS的生產(chǎn)方法很多，約十一種制備工藝，工業(yè)生產(chǎn)方法按技術(shù)路線

3、可分為3類：化學(xué)接枝法、化學(xué)接枝共混法和物理摻混法。其中化學(xué)接枝法分為3種：乳液接枝法、連續(xù)本體接枝聚合法、乳液接枝 - 本體聚合法；化學(xué)接枝共混法分為3種：乳液接枝-乳液SAN （丙烯月青-苯乙烯共聚樹脂） 摻混法、乳液接枝-懸浮SANB混法、乳液接枝-本體SANB混法；物理摻混法是以AB%料和SANK料為原料，利用擠出機摻混生產(chǎn)ABSW脂, 它僅屬于塑料加工范疇，不屬于傳統(tǒng) ABS生產(chǎn)方法。目前乳液接枝法、乳液接枝-乳液SAN摻混法在發(fā)達國家已被淘汰；乳液接 枝-本體聚合法因需改變本體聚合配方才能生產(chǎn)出不同品種牌號的產(chǎn)品，應(yīng)用不 普遍；乳液接枝-懸浮SANB混法只適合于中小型生產(chǎn)裝置。因此

4、現(xiàn)階段 ABS對 脂生產(chǎn)的主要方法是：乳液接枝-本體SAN摻混法和連續(xù)本體聚合法。其中乳液 接枝-本體SANB混法已成為ABSM脂最主要的生產(chǎn)工藝。2.1.1乳液接枝-本體SANB混法圖乳液接枝-本體SAN摻混法工藝流程簡圖接枝用主干膠乳的合成主干膠乳與苯乙烯和丙烯月青的接枝共聚本體SAN共聚物的合成SAN勺合成方法有三種：懸浮法、乳液法和本體法。懸浮法采用引發(fā)劑，間歇聚合、產(chǎn)品不如本體法純凈，產(chǎn)生的廢水對環(huán)境有 污染，但工藝簡單，流程短，投資少，聚合熱易撒出，對中小型裝置而言懸浮法 較為經(jīng)濟。乳液法流程長，技術(shù)落后，發(fā)達國家已基本淘汰。本體法由于采用熱引發(fā)、連續(xù)聚合，具有工藝流程簡單、操作易

5、、產(chǎn)品質(zhì)量 好、污染少和投資省的優(yōu)點，在SAN成中正取代懸浮法，成為新建裝置的首選 工藝，尤其在大型ABS生產(chǎn)裝置上。連續(xù)本體法合成SANW脂主要包括配料、聚合、脫揮和造粒等過程：按比例 配制的苯乙烯和丙烯月青單體在少量溶劑存在的情況下被連續(xù)加人到采用蒸發(fā)冷 凝散熱的全混流反應(yīng)器，或再經(jīng)過采用特殊內(nèi)構(gòu)件散熱的多級活塞流反應(yīng)器進行 反應(yīng)，在物料達到約75%勺轉(zhuǎn)化率后送到真空條件下的脫揮器將未反應(yīng)的苯乙烯 和丙烯月青單體和溶劑閃蒸出去并回收循環(huán)利用，熔融的物料再經(jīng)過造粒成為SAN 樹脂成品。目前該工藝已很成熟，可有效控制SANfi勺分子量、丙烯月青含量，生產(chǎn)出綜合 性能良好的產(chǎn)品。2.1.1.4

6、ABS接枝共聚物與SANM脂的摻混ABS連續(xù)本體聚合法ABS勺連續(xù)本體法是由日本的TEC-MT公司于80年代中期率先實現(xiàn)工業(yè)化， 是近年來發(fā)展較快的工藝。它與高抗沖聚苯乙烯（HIPS）的連續(xù)本體法很相似，主 要區(qū)別在于反應(yīng)多了丙烯月青單體（見圖。圖ABS連續(xù)本體法工藝流程簡圖ABS的連續(xù)本體聚合主要包括溶膠、預(yù)聚合、聚合、脫揮和造粒等過程：將一定量聚丁二烯橡膠溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯月青單體在少量溶劑 存在的情況下被連續(xù)加入到一個全混流反應(yīng)器實現(xiàn)相轉(zhuǎn)變，再經(jīng)過多級活塞流反 應(yīng)器繼續(xù)反應(yīng)，整個聚合過程亦都伴隨著接枝反應(yīng)，接著在物料達到約75%勺轉(zhuǎn)化率后送到脫揮器將未反應(yīng)的苯乙烯和丙烯月青單體

7、和溶劑閃蒸出去并回收循環(huán) 利用，熔融的物料再經(jīng)過造粒成為 ABS樹脂成品。上述反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)與HIPS、SAN*體聚合的反應(yīng)器基本相同，因此ABS的連 續(xù)本體生產(chǎn)線也可用于 HIPS SA明口 GPPS勺生產(chǎn)。ABS的連續(xù)本體法的優(yōu)點在于一是工藝流程簡單，只需要一套本體聚合裝 置；二是操作易、污染少和投資省，國內(nèi)外新建裝置有向該工藝發(fā)展的趨勢。但 由于本體工藝上的局限性，無法生產(chǎn)橡膠含量在 20%；上的ABS其產(chǎn)品的抗沖 強度受限制，另外在橡膠粒徑控制上相又t較難，亦無法達到乳液接枝本體SAN摻混法能達到的高光澤度，使得產(chǎn)品的范圍和性能有一定的局限性， 還有待進一 步改進。因此ABS的連續(xù)本體法

8、目前產(chǎn)品范圍較窄。ABS幾種生產(chǎn)工藝的對比乳液接枝-本體SANB混法和連續(xù)本體聚合法生產(chǎn) ABS樹脂的優(yōu)缺點比較見表。表乳液接枝-本體SAN摻混法和連續(xù)本體聚合法生產(chǎn)ABS的優(yōu)缺點比較比較項目乳液接枝-本體SAN摻混法連續(xù)本體聚合法橡膠含量高低橡膠形態(tài)交聯(lián)、粒度和分散良好無凝膠、粒度和分散不理想橡膠粒徑一般較小一般較大單體回收方式汽提真空高溫脫揮聚合物得到方式復(fù)雜、需凝聚、干燥、造粒簡單，單體回收后造粒即可產(chǎn)品牌號產(chǎn)品易實現(xiàn)多樣化在產(chǎn)品多樣化方面有局限性三廢后廢水廣生無廢水排放有廢氣產(chǎn)生產(chǎn)生廢氣少近年來連續(xù)本體聚合法ABS工藝進一步完善，使本體法成為主要的ABS生產(chǎn) 工藝，從環(huán)保和投資的觀點看

9、本體法是最佳的 ABSft產(chǎn)工藝。本體法AB徽術(shù)具 有投資省、工藝流程短、靈活性高、無廢水排放等優(yōu)點和低污染、低成本、低能 耗的特點，代表著ABSM脂生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展方向。而且，以該技術(shù)生產(chǎn)的ABS樹脂，光澤低、著色易、單體殘留量低，再加具備優(yōu)良的機械性能，因而在汽車、 電子電氣、塑料合金等眾多領(lǐng)域具有很強的競爭優(yōu)勢。ABS生產(chǎn)工藝技術(shù)進展 幾種工藝路線的技術(shù)經(jīng)濟比較美國化學(xué)系統(tǒng)公司在1995年對最具代表性的三種工藝的經(jīng)濟型進行分析。此結(jié)果以海灣地區(qū)的平均價格為基礎(chǔ)， 對10萬噸/年含膠量15%勺ABS成本分析 后的結(jié)果。當(dāng)時原料價格：丁二烯442美元/噸，聚丁二烯1102美元/噸，苯乙烯728 美元/噸，丙烯月青750美元/噸。表ABS樹脂生產(chǎn)工藝的經(jīng)型比較（美分