一种ABS塑胶的制备方法与流程

文档序号:14588212发布日期:2018-06-02 05:55阅读:1920来源:国知局

本发明涉及塑胶制备领域, 具体是涉及一种ABS塑胶的制备方法。



背景技术:

当今世界ABS制造的主流技术有二类,其一为为连续本体法,其二乳液接枝掺混法。

连续本体法实质是特殊的溶液接枝法。其特点是较低的溶剂(约25~30%)用量,转化率低约60%,在接枝过程中,由于苯乙烯,丙烯腈不断生成SAN。作为溶解橡胶的溶剂之一的单体苯乙烯不断减少。当苯乙烯量减少到一定程度,橡胶就会析出来,并进入SAN中,即发生相变。相变后,进一步生成游离SAN和接枝SAN,并使橡胶发生一定的交联,使其有弹性。为了便于传热、传质,反应转化到一定程度,即停止反应,然后进行脱挥,挤出造粒即得连续本体法ABS。该法无废水,但其产品牌号少,性能差。

乳液接枝掺混法产品牌号多,产品性能好。但该法至今还是间歇法,有较多废水,少量废渣、废气,设备利用率不高。进料、卸料时间占操作时间的20~30%,浪费的无聊能量较多,目前,乳液接枝掺混法的第一步是制大粒径PB胶乳,制大粒径PB胶乳有二种方法。上世纪80年代以前,几乎全部是一步制取大粒径胶乳,即将各种物料投入反应釜中,物料边反应,边长粒子。这种方法存在着提高反应速度和增大聚合物粒径的矛盾。提高反应速度即速度快,所得的胶乳粒径就小,要想得到较大的胶乳粒径就必须消耗很长时间。由于粒径大小是必须保证的,因此上世纪80年代以前,制备一釜大粒径PB胶乳最长时间达85小时,后来经过科研工作者的艰苦的研究,该法的反应时间降到30小时左右。但该法很难实现连续化生产。美国俄亥俄大学曾对一步法大粒径PB胶乳连续法进行研究,但一直未工业化。

制备大粒径PB胶乳的另一种方法是将提高反应速度和扩大胶乳粒径分开处理。首先快速制备小粒径PB胶乳,目前小粒径胶乳合成反应时间可缩至8~9小时。第二步采用附聚法将小粒径胶乳合并成大粒径胶乳。这叫二步法。该法较一步法先进,但仍为间歇操作。首先,将反应釜清洗干净,用脱离子水冲洗,抽真空投入各种物料,然后升温,开始聚合反应。清洗到投物料,一般需1小时到1.5小时,反应时间7~9小时,冷却至40~50℃卸料要1.5小时。每生产一釜投料、冷却、卸料时间长达3小时,占总操作时间的25~30%,这是极大的浪费,其次由于各种原因,卸料后往往不能立即投料,这就造成二个问题:一则浪费时间,二则由于等待投料,卸料后残留在釜壁的胶乳就会失水,成膜,在壁上形成一层固体膜,能造成物料损失,又影响传热,目前乳液接枝掺混法的生产工序如下:

除前面已讲述的大粒径PB胶乳合成是间歇外,另有接枝聚合。此外,该工艺改造工序有着爆炸的危险,设备投资大,能耗、物耗高,产品外观稍差等缺点。



技术实现要素:

本发明为解决上述技术问题,提供了一种PB胶乳快速合成、大粒径PB胶乳的连续聚合、简化了工艺流程、减少了污水生成的ABS塑胶的制备方法。

为解决上述技术问题,本发明提供的一种ABS塑胶的制备方法,包括以下步骤:

a.用连续法合成达到要求转化率的小粒子聚丁二烯胶乳;

b.按照比例,连续向小粒径合成末釜出来的小粒径胶乳流中加入附

聚剂, 1-2分钟后开始加稳定剂,得到大粒径的聚丁二烯胶乳流;

c.往聚丁二烯胶乳流按比例连续加入部分苯乙烯、丙烯晴、硫醇加

一定时间后,停止加苯乙烯、丙烯晴,将含单体的胶乳流不断流入接枝头釜中,在此釜中停留30~50分钟后流入二釜;

d.向二釜连续滴加剩余的乳化剂、引发剂、苯乙烯、丙烯晴、硫

醇,充分反应后,流入三釜;

e.继续滴加乳化剂、引发剂、苯乙烯、丙烯晴、硫醇直到还剩余一

半,流入四釜;

f.在第四釜中,继续滴加定量的乳化剂、引发剂,流入五釜;

g.五釜中温度设定为80-100℃,停留0.5-2小时;

h.将g步骤制得的聚丁二烯胶乳连续凝聚、连续脱水;

i.连续本体合成苯乙烯-丙烯共聚物;

j.将合成的苯乙烯-丙烯共聚物连续造粒;

k.将h步骤制得的聚丁二烯胶乳和j步骤制得的苯乙烯-丙烯共聚物

掺混后连续挤出造粒,制得ABS塑胶。

进一步改进的是:所述步骤b中 ,按照比例,连续向小粒径合成末釜出来的小粒径胶乳流中加入附聚剂, 1.5分钟后开始加稳定剂,得到大粒径的聚丁二烯胶乳流。

进一步改进的是:所述步骤c中,往聚丁二烯胶乳流按比例连续加入部分苯乙烯、丙烯晴、硫醇加一定时间后,停止加苯乙烯、丙烯晴,将含单体的胶乳流不断流入接枝头釜中,在此釜中停留40分钟后流入二釜。

进一步改进的是:所述步骤g中,五釜中温度设定为85℃,停留1小时。

通过采用上述的技术方案,本发明的有益效果是:

1.实现了PB胶乳快速合成,快速扩大粒径的梦想,提高了设备利用

率,提高了产量,较少了能耗、物耗,提高了产品质量。

2.实现了大粒径PB胶乳的连续聚合,粒径连续扩大和连续接枝、凝

聚,离心脱水得接枝湿粉。

3.简化了乳液法生产ABS的工艺流程,采用湿粉挤压造粒,省去了

干燥工序,减少了投资,消除了不安全因素,提高了产品质量,改进了产品外观。

4.由于连续化,减少了90%以上的洗釜污水,90%以上的废渣。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:

本发明提供的一种ABS塑胶的制备方法,包括以下步骤:

l.用连续法合成达到要求转化率的小粒子聚丁二烯胶乳;

m. 按照比例,连续向小粒径合成末釜出来的小粒径胶乳流中加入附

聚剂, 1.5分钟后开始加稳定剂,得到大粒径的聚丁二烯胶乳流;

n.往聚丁二烯胶乳流按比例连续加入部分苯乙烯、丙烯晴、硫醇加

一定时间后,停止加苯乙烯、丙烯晴,将含单体的胶乳流不断流入接枝头釜中,在此釜中停留40分钟后流入二釜;

o.向二釜连续滴加剩余的乳化剂、引发剂、苯乙烯、丙烯晴、硫

醇,充分反应后,流入三釜;

p.继续滴加乳化剂、引发剂、苯乙烯、丙烯晴、硫醇直到还剩余一

半,流入四釜;

q.在第四釜中,继续滴加定量的乳化剂、引发剂,流入五釜;

r.五釜中温度设定为85℃,停留1小时;

s.将g步骤制得的聚丁二烯胶乳连续凝聚、连续脱水;

t.连续本体合成苯乙烯-丙烯共聚物;

u.将合成的苯乙烯-丙烯共聚物连续造粒;

v.将h步骤制得的聚丁二烯胶乳和j步骤制得的苯乙烯-丙烯共聚物

掺混后连续挤出造粒,制得ABS塑胶。

以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。

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