ABS树脂的生产方法

ABS树脂的生产方法很多，目前世界上工业装置上应用较多的是乳液接技掺合法和连续本体法。

3.1乳液接枝掺合工艺：

乳液接枝掺合法是在ABS树脂的传统方法--乳液接枝法的基础上发展起来的，根据SAN共聚工艺不同又可分为乳液接枝乳液SAN掺合、乳液接枝悬浮SAN掺合、乳液接枝本体SAN掺合三种，其中后两者在目前工业装置上应用较多。这三种乳液接枝掺合工艺都包括下面几个中间步骤：丁二烯乳胶的制备、接枝聚合物的合成，SAN共聚物的合成，掺混和后处理。

丁二烯胶乳的合成：

丁二烯胶乳的合成是ABS生产过程中的一个主要单元，一般采用乳液聚合工艺生产。此生产技术目前比较成熟，控制胶乳中总的固含量（一般总的固含量越高生产成本越低），控制橡胶粒子的大小，在0.05-0.6μm,最好在0.1-0.4μm范围内,粒径呈双峰分布,这样可使ABS树脂产品具有优异的表面性能和韧性。

接枝聚合物的合成：

聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝是ABS生产工艺中的核心单元。粒径呈双峰分布的聚丁二烯胶乳连续送入乳液接枝反应器与苯乙烯和丙烯腈单体混合物进行接枝共聚反应。单体与聚丁二烯之比提高则接枝聚合物和SAN共聚物的分子量及接枝度增加，内部接枝率一般随橡胶粒径的增加和橡胶交联密度的降低而增加。在粒径和橡胶交联密度恒定时接枝度和接枝密度是决定ABS产品性能的因素。

SAN共聚物的合成：

苯乙烯与丙烯晴共聚物合成方法有三种：乳液法、悬浮法和本体法。本体法采用热引发、连续聚合，产品纯净、质量较高，污染少，在SAN合成中正取代悬浮法，尤其在大型ABS生产装置上。悬浮法采用引发剂，间歇聚合、产品不如本体法纯净，产生的废水对环境有污染，但工艺简单，流程短，投资少，聚合热易撒出，对中小型装置而言悬浮法较为经济。乳液法流程长，技术落后，发达国家已基本淘汰。

掺混和后处理：

最后将得到的ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例进行掺混，可以得到多种ABS树脂产品，掺混方法使产品具有很大的灵活性。

SAN与接枝聚合物的掺混和后处理工艺上有二种方法：在“湿工艺”中先将接枝胶液脱去大量水，得到的胶粒或胶块和SAN粒子一起送入特殊的挤出机进行干燥、混合和造料。在“干工艺”中，先用离心机将接枝胶液中大量水分脱去，然后用氮氧干燥，干燥的接枝胶粒和SAN粒子混合，挤出、干燥。此二种工艺都为连续法生产，其设备细节是专利技术。

3.2连续本体工艺：

近年来连续ABS工艺进一步完善，已逐步确立了其为主要ABS生产工艺的地位，从环保和投资的观点看本体法是最佳期的ABS生产工艺，本体工艺的主要缺点是所生产的产品有局限性，如在高抗冲产品的生产上有局限性。

本体工艺与乳液工艺不同，乳液工艺在水相中进行，反应体系粘度较低，传热较好，而在本体工艺生产ABS树脂时，为了粘度容易控制，对橡胶含量控制在15%以内，最多不超过20%，而且普通本体工艺生产的ABS树脂中橡胶粒子较大，因此表面光泽差。大部分本体工艺采用3-5个连续反应器串联的反应器体系，反应器可以是搅拌槽式、塔式、管式或组合式。近年来连续本体工艺在改进产品上取得的主要进展有如下几点：

控制橡胶粒径小于1.5um，改进光泽度。

控制橡胶粒径和形态，改进抗冲性；

增加橡胶相中的夹附量；

使橡胶的粒子呈双峰分布；

优选引发剂类型和浓度等。

引入第四单体改性：如引入α-甲基苯乙烯生产耐热ABS树脂。

上述二种ABS生产方法，对年产5万吨的生产装置在生产胶含量为15%（wt）的ABS树脂时，本体工艺和乳液接枝本体SAN掺合工艺的总可变成本相同，总的现金成本则本体工艺较低。如果为了生产抗冲性能好的高胶含量的ABS产品，本体法ABS生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物，或者自己生产这种浓缩物用于本体ABS共混，后者实际上已经将本体工艺转变为乳液接枝本体SAN掺合工艺。所以目前仅有少数公司采用连续本体工艺直接得到ABS树脂产品，大部分仍然采用乳液接枝本体SAN掺合法生产ABS树脂。

4.科研动态：

本体聚合工艺与乳液接枝掺合工艺相比，具有对环境污染少、投资低的优点，但产品多样化方面有局限性。有关本体聚合有些专利中指出使用一种稀释剂或溶剂以降低反应体系的粘度，使聚合反应操作容易控制。

在本体聚合中为达到使ABS树脂中的橡胶粒径小于1.5μm，在相转变期间要进行强力搅拌，但这方法引起能耗大增。有专利介绍一种通过对聚合反应体系进行化学改性而使橡胶平均粒径小于1.5μm。

聚合过程中引发剂的类型和浓度，稀释剂等对橡胶粒子的形态有影响。

5.研究ABS合金以扩大工程塑料的应用

美国通用公司推出ABS/PBT合金，与原有的ABS/尼龙树脂相比，该合金吸湿性低，对湿气不敏感，有较高的尺寸稳定性。GE公司利用生产聚碳酸脂的优势，开发了PC/ABS合金，采用特殊的聚合工艺，使ABS具有较高的橡胶含量，从而提高了低温冲击性能。Monsanto公司开发的第四代ABS树脂，具有高的熔融流动性和表面平整度，主要用于电子计算机软盘。

提高ABS的耐热性：除了与其它耐热树脂组成合金或添加无机填料外，主要手段就是导入刚性分子，提高主链刚性、减弱对称性，增加侧链位阻。Borg-Warner公司首先用α-甲基苯乙烯（α-MS）作为第四组份开发了这类产品，类似产品还有叔丁基苯乙烯，PMS等。采用α-MS时，ABS最高热变形温度可达120°C。用N-苯基马来酰酉安（PMI）作ABS共聚体，用1%PMI共聚可使热变温度提高1°C，同时还保持良好的流动性与耐热性的平衡。

我们现在做的一个项目就是用的DOW的连续本体聚合生产ABS，相对来说工艺比较简化了！

请问2楼：您能上传一些dow的技术资料吗？谢谢！

连续法确实工艺简化，投资节省，但以目前技术水平，生产的灵活性及产品质量似乎仍略逊于乳液接枝-本体SAN掺混法。