本发明涉及高分子材料,尤其涉及一种平推流本体法abs树脂及其制备方法。
背景技术:
1、abs树脂通常指由丙烯腈(an)、丁二烯(b)和苯乙烯(st)等单体聚合而成,是一种综合性能优越的热塑性高分子材料。其中,abs树脂由连续相和分散相组成,苯乙烯(st)-丙烯腈(an)共聚物san形成连续相,聚丁二烯橡胶粒子作为分散相。
2、目前,abs树脂的生产工艺主要包括乳液接枝掺混法和连续本体法。与乳液接枝掺混法相比,连续本体法具有工艺流程短、成本低、环保、单体残留率低且产品颜色白等优点而备受人们的关注。本体法生产工艺路线为:先将橡胶切碎并溶解于苯乙烯、丙烯腈和溶剂中配制成一定浓度的溶胶液,然后将溶胶液、引发剂、分子量调节剂和抗氧剂连续加入单个或多个串联聚合釜中,或者是平推流反应器中,在搅拌作用下进行聚合反应至规定转化率;经脱挥除去未反应单体和溶剂等;最后熔融聚合物经高粘泵增压,挤出造粒。然而,本体反应是在高温高黏反应体系中进行,在工程上存在混合、传热和输送困难等问题,使得本体abs工艺控制难度大,不及乳聚abs工艺控制容易、简单。比如中国专利cn 202111053068.2公开了一种连续本体abs树脂的生产方法,虽然对工艺进行改进后具有低投资和低成本等优点,但是此方法得到的产品树脂的综合性能较差。
3、同时,本体abs反应体系存在互不相容的两相(分散相和连续相),反应过程中存在相变过程及橡胶粒子变化过程等复杂的物理、化学过程,从而使本体abs聚合技术更加困难。其中,橡胶的含量直接影响到abs树脂的抗冲击性能、热性能和加工性能等。若橡胶含量低于10%,则难以获得高抗冲击性能的abs树脂;比如中国专利cn 202111418138.x公开了一种本体法亚光高流动abs树脂的制备工艺,原胶液中橡胶含量为原胶液的8~10%,得到的abs树脂的综合强度较差;然而,当橡胶含量达到10%以上后,橡胶在丙烯腈中溶解性极低,这使本体abs的橡胶含量受到限制;并且,由于橡胶在苯乙烯、乙苯和丙烯腈中的溶解受限,使得橡胶溶液粘度大、随着反应的进行粘度更大,使本体聚合工艺实现难度更大,严重影响本体abs性能。比如中国专利cn 202111053068.2公开了一种连续本体abs树脂的生产方法,橡胶溶解后占胶液总量的5~15%,但是得到的abs树脂综合性能较差。
4、因此,亟需提供一种具有良好综合性能的平推流本体法abs树脂。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种具有良好综合性能的平推流本体法abs树脂。
2、为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
3、本发明提供了一种平推流本体法abs树脂,由溶胶液和添加剂制备得到;
4、按质量份数计,所述溶胶液包括以下组分:橡胶5~25份、苯乙烯10~70份、丙烯腈5~25份和有机溶剂10~30份;所述橡胶为液体异戊橡胶、液体聚丁二烯橡胶或混合胶,所述混合胶由液体异戊橡胶/液体聚丁二烯橡胶和低顺聚丁二烯类橡胶组成;
5、以所述溶胶液中的橡胶、苯乙烯和丙烯腈的总质量份数为100份计,所述添加剂包括以下组分:
6、引发剂0.001~0.05份、分子量调节剂0.1~1.0份和抗氧剂0.001~0.5份。
7、优选地,所述液体异戊橡胶/液体聚丁二烯和低顺丁二烯类橡胶的质量之比为(100~50):(0~50)。
8、优选地,所述有机溶剂包括乙苯、甲苯、苯、环己烷或己烷。
9、优选地,所述引发剂包括过有机氧化物引发剂、偶氮类引发剂或油溶性氧化-还原引发体系。
10、优选地,所述分子量调节剂包括十二硫醇、正丁硫醇、特丁硫醇或正辛硫醇。
11、优选地,所述抗氧剂包括酚类抗氧剂或芳香胺类抗氧剂。
12、本发明还提供了上述技术方案所述平推流本体法abs树脂的制备方法,包括以下步骤:
13、(1)将橡胶、苯乙烯、丙烯腈和有机溶剂混合,得到溶胶液;
14、(2)将所述步骤(1)得到的溶胶液与引发剂、分子量调节剂和抗氧剂混合,在平推流反应器中进行聚合反应,得到混合物;
15、(3)将所述步骤(2)得到的混合物进行真空脱挥和造粒,得到abs树脂。
16、优选地,所述步骤(1)中混合的温度为30~60℃;混合的时间为1~5h。
17、优选地,所述步骤(2)中的聚合反应分三段进行:第一段聚合反应的温度为110~125℃,第一段聚合反应的时间为1.5~2.5h;第二段聚合反应的温度为125~145℃,第二段聚合反应的时间为1.5~2.5h;第三段聚合反应的温度为140~150℃,第三段聚合反应的时间为1.5~2.5h。
18、优选地,所述步骤(3)中脱挥的温度为165~260℃。
19、本发明提供了一种平推流本体法abs树脂,由溶胶液和添加剂制备得到;按质量份数计,所述溶胶液包括以下组分:橡胶5~25份、苯乙烯10~70份、丙烯腈5~25份和有机溶剂10~30份;所述橡胶为液体异戊橡胶、液体聚丁二烯橡胶或混合胶,所述混合胶由液体异戊橡胶/液体聚丁二烯和低顺丁二烯类橡胶组成;以所述溶胶液中的橡胶、苯乙烯和丙烯腈的总质量份数为100份计,所述添加剂包括以下组分:引发剂0.001~0.05份、分子量调节剂0.1~1.0份和抗氧剂0.001~0.5份。本发明以橡胶、苯乙烯和丙烯腈作为本体法abs聚合单体;本发明具体限定橡胶为液体异戊橡胶、液体聚丁二烯橡胶或混合胶,所述混合胶由液体异戊橡胶/液体聚丁二烯和低顺丁二烯类橡胶组成,采用液体异戊橡胶/液体聚丁二烯替代或部分替代聚丁二烯类橡胶,克服了本体法abs溶胶体系反应过程高粘问题,解决了本体abs在工程上存在混合、传热和输送困难等问题,使本体abs聚合更容易实现,进而使制备的abs树脂的综合性能更优异。实施例结果显示,采用本发明提供的平推流本体法abs树脂的拉伸强度可以达到54mpa,弯曲强度可以达到78mpa,弯曲模量可以达到2100mpa,简支梁缺口冲击强度可以达到27.1kj/m2,熔指19,具有优异的综合性能。
1.一种平推流本体法abs树脂,由溶胶液和添加剂制备得到;
2.根据权要求1所述的平推流本体法abs树脂,其特征在于,所述液体异戊橡胶/液体聚丁二烯和低顺丁二烯类橡胶的质量之比为(100~50):(0~50)。
3.根据权要求1所述的平推流本体法abs树脂,其特征在于,所述有机溶剂包括乙苯、甲苯、苯、环己烷或己烷。
4.根据权要求1所述的平推流本体法abs树脂,其特征在于,所述引发剂包括有机过氧化物引发剂、偶氮类引发剂或油溶性氧化-还原引发体系。
5.根据权要求1所述的平推流本体法abs树脂,其特征在于,所述分子量调节剂包括十二硫醇、正丁硫醇、特丁硫醇或正辛硫醇。
6.根据权要求1所述的平推流本体法abs树脂,其特征在于,所述抗氧剂包括酚类抗氧剂或芳香胺类抗氧剂。
7.权利要求1~6任意一项所述平推流本体法abs树脂的制备方法,包括以下步骤:
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中混合的温度为30~60℃;混合的时间为1~5h。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中的聚合反应分三段进行:第一段聚合反应的温度为110~125℃,第一段聚合反应的时间为1.5~2.5h;第二段聚合反应的温度为125~145℃,第二段聚合反应的时间为1.5~2.5h;第三段聚合反应的温度为140~150℃,第三段聚合反应的时间为1.5~2.5h。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中脱挥的温度为165~260℃。