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ABS树脂介绍(2)  

2009-11-09 21:46:53|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2反应机理

ABS树脂是复杂的多元单体接枝共聚物,以橡胶为主链,树脂为支链。可以采用多种橡胶为主链,接枝上不同种类的树脂,因此,可以得到众多不同结构的ABS树脂。但目前工业生产上主要采用聚丁二烯(或丁苯橡胶)橡胶为主链,接枝丙烯腈和苯乙烯,制成含有3种组分的接枝共聚物。采用自由基聚合反应,在引发剂的作用下,自由基与主链上的双键或攻击双键一端的旷氢进行接枝聚合反应。反应也按一般的自由反应经历的步骤,如链引发、链增长、链转移和链终止,只是期间既有接枝聚合,丙烯腈和苯乙烯之间共聚合生成SAN,又有两种单体各自均聚合,因此,反应过程十分复杂,得到的是聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腈接枝共聚物和SAN的混合物,反应机理简述如下:

(1)胶乳反应以聚丁二烯(PB)胶乳为例,PB胶乳按自由基乳液聚合机理进行,反麻如下:

(2)接枝反应也是按自由基聚合机理进行,主要有以下反应。

①与聚1,4一丁二烯反应

在ABS的反应中,发生苯乙烯和丙烯腈单体接枝到聚丁二烯主链的共聚合只是很少一部分,大部分单体进行共聚反应,生成AS,也可能少量单体进行均聚。

(4)AS反应AS是按自由基聚合机理合成,同样经历引发、链增长、链终止等步骤,

6.3生产工艺

6.3.1 ABS生产工艺分类

经过几十年的发展,研制的ABS生产工艺很多,主要可分为掺混法、化学接枝法、联合法和乳液接枝一掺混法四大类,每类中又存在不同的生产方法,详细分类见表6-2。

下面根据表6-2简述一下各种工艺。

 

3.1.1掺混法

掺混工艺是比较原始的方法,有两种方法,一种是直接将AS树脂与丁腈橡胶或丁苯橡胶进行机械混合,为固态混合;另一种是将AS树脂乳液与橡胶乳液进行混合,为液态混合。

掺混法加工工艺简单,但制得的ABS性能较之化学方法相差很大,因此已基本被淘汰。

3.1.2化学接枝法

掺混法制备的ABS性能较差的根本原因是,树脂相与橡胶之间仅仅通过机械混合难以得到相容性良好的、具有较高界面黏结强度的混合体系。而接枝法是通过化学反应将苯乙烯和丙烯腈接枝到橡胶主链上,大大地提高了两相界面的黏结强度,从根本上解决了机械混合相容性差的问题。在接枝工艺中,苯乙烯和丙烯腈与橡胶的接枝率是影响最终ABS树脂的关键,太低太高都不利,存在一适宜的范围。橡胶用量对冲击强度的影响同样是显著的,根据采用的工艺不同,差别较大,一般在5%~40%之间。接枝法发展到目前产生了多种生产工艺,分别简述如下。

(1)乳液法乳液法是制备ABS的最早方法。将苯乙烯和丙烯腈单体在橡胶胶乳中直接进行乳液接枝共聚合。该法聚合设备比较简单,聚合热容易除去,橡胶加入量范围宽,适宜制造高抗冲品种,可连续化生产。不足之处由于加入乳化剂和凝聚剂,对产品的纯度和热稳定性有影响,接枝率也不易控制。后处理工序复杂,需要凝聚、洗涤、脱水和干燥等。只有少数国外公司使用。

(2)连续本体法工艺与HIPS类似,先将橡胶溶解在苯乙烯和丙烯腈单体中,预聚至相转变,然后继续进行本体聚合。与乳液聚合法相比,工艺大大简化,无需后处理,聚合物中也不含乳化剂和其他助剂,产品纯净度高。主要问题是体系中黏度大,体系散热、橡胶颗粒尺寸租形态控制不易,以及橡胶用量较低等。但是由于该工艺在经济指标和环境保护方面的明显优势,前景十分诱人。目前处在发展阶段,孟山都、道化学和巴斯夫等公司已开发出自己的工艺。

(3)本体一悬浮聚合法 该法是采用两种聚合方式制备ABS。先将橡胶(BR或SBR)溶解在苯乙烯和丙烯腈单体中,进行本体预聚至相转变,然后再将预聚物在另一聚合釜中转变为悬浮聚合至反应结束。此法得到的橡胶利用率高、产品纯净、后处理简单。主要问题仍然是在本体聚合阶段存在黏度高、温度不易控制,对设备和操作要求高;橡胶用量不高,超过15%时本体聚合不能进行,因此难以制造高抗冲产品。

(4)乳液一悬浮聚合法该法也是采用两种聚合方式制备ABS,但与本体一悬浮聚合法不同,两种聚合方式连续进行。苯乙烯和丙烯腈单体首先在橡胶胶乳中进行乳液接枝共聚合,然后加入电解质破乳,加入悬浮剂形成悬浮液而转为悬浮聚合。此法设备简单、温度容易控制、橡胶用量范围宽,后处理也比较简单。主要问题是对工艺条件控制要求十分严格,实施难度大。

(5)乳液一本体聚合法该法也是采用两种聚合方式制备ABS,苯乙烯和丙烯腈单体首先在橡胶胶乳中进行乳液接枝共聚合,然后加入单体和破乳剂,聚合物和单体被析出,分离水相后,得到溶解在单体中的聚合物溶液,继续进行本体聚合制得产品。此法于1977年由日本东丽公司首先开发成功并投产,随后美国Bor9-Warner公司和孟山都公司也相继建成生产装置,但使用者较少。

3.1.3乳液接枝一掺混法

接枝一掺混法是在乳液接枝法基础上发展起来的新的生产工艺。其生产工艺实际上是化学接枝(乳聚接枝)和物理共混相结合的方法,即分为两部分:第一部分为苯乙烯(St)和丙烯腈(AN)单体与乳液聚合所得的聚丁二烯胶乳(PBL)或丁苯胶乳(SBRL)接枝共聚制备接枝ABS基料,与一般乳液接枝共聚类似;第二部分为苯乙烯和丙烯腈单体共聚制备SAN树脂,然后将SAN树脂与接枝共聚物共混而成。不同工艺差别主要在第二部分SAN的合成,SAN由St、AN通过乳液、悬浮或本体聚合制得。ABS基料和SAN共混方法有3种:乳液AS掺混、悬浮AS掺混和本体AS掺混3种工艺。目前,后两种工艺因其工艺成熟、产品范围宽、实用性强,应用较多,尤以乳液接枝ABS本体SAN共混法更合理,SAN生产的污水少、成本低、产量大、质量好,有利于大型化,近十年来,新建的大型装置基本上都选用此工艺;而乳液接枝ABS悬浮SAN共混法目前使用也不少,对中小型装置采用悬浮SAN共混工艺的经济性较好。

接枝一掺混法结合了乳液聚合法的优点,如聚合设备简单、温度容易控制、橡胶用量范围宽、接枝率易控制、可生产高抗冲产品等;同时又具有自身的特点,如可自由调节苯乙烯和丙烯腈单体对橡胶的比例,AS树脂与接枝共聚物的混合比例,AS树脂本身的分子量、单体比例、单体种类等均可调节,因此,产品种类多,产品质量稳定性好。

乳液接枝一掺混法是目前国内外实际生产中使用最为广泛的一种工艺。3种工艺中,乳聚接枝胶乳一乳液AS胶乳掺混工艺成本高,能耗高,在经济性和环境保护方面已经落后,已无大的发展;乳聚接枝粉料一悬浮AS共混是当前广泛采用的工艺;乳聚接枝粉料一本体AS共混工艺经济性和环境保护最为合理,是先进的成熟生产工艺,是目前主要发展方向。

目前,世界各地新建的ABS树脂工厂较多采用乳液接枝掺混法及连续本体接枝聚合法。这是近10年来ABS树脂生产的两大进展:

①乳液接枝ABS基料与本体AS掺混法的开发和工业化日渐成熟。

②连续本体接枝聚合法逐步完善并生产出新产品。前者以日本合成橡胶的技术较为先进;后者以美国孟山都、道化学等的技术为好。连续本体接枝聚合法由于近年的工艺改进,改善了产品的光泽度,且投资省、环保好,已经确立了其为ABS主要生产工艺的地位。然而,乳液接枝一本体AS共混法至今仍是广为采用的技术(尤其是20世纪80年代中期后所建的生产厂),因为它生产的产品范围宽,特别是含橡胶量高的高抗冲ABS树脂,工艺成熟,适应性强;而一般通用型的ABS树脂及含胶小于15%的抗冲ABS树脂采用连续本体接枝法十分合适。

3.1.4联合法

联合法是将乳液接枝法与本体一悬浮聚合法制得的ABS进行掺混,由于两种方法制得的ABS中橡胶粒径不同,乳液接枝制得的橡胶颗粒较小,本体一悬浮聚合制得的橡胶颗粒较大,通过掺混不同橡胶粒径的ABS达到协同效应,全面改善ABS的性能。主要问题是需要两套生产装置,成本很高,因此,目前处在发展阶段,只有为数不多的厂家使用,如美国孟山都公司。

福利达塑胶长期为广大用户提供以下型号之ABS:

HiFill FR® ABS FR
HiFill FR® ABS FR AS
HiFill FR® ABS FR BK
HiFill FR® ABS FR UV
HiFill FR® ABS FR UV BK
HiFill FR® ABS FR V2 BK
HiFill FR® ABS GB10 FR
HiFill FR® ABS GF10 FR
HiFill FR® ABS GF15 FR-2
HiFill FR® ABS GF20 FR RD073
HiFill FR® ABS GF30 FR
HiFill® ABS 0167
HiFill® ABS 0350
HiFill® ABS E GM15 LE
HiFill® ABS E GM30 LE
HiFill® ABS E GM5 LE
HiFill® ABS GB10
HiFill® ABS GB15
HiFill® ABS GF 15 BK
HiFill® ABS GF10
HiFill® ABS GF10 A1
HiFill® ABS GF10 LE
HiFill® ABS GF15
HiFill® ABS GF15 A1
HiFill® ABS GF20
HiFill® ABS GF20 BK
HiFill® ABS GF20 FR
HiFill® ABS GF20 IM
HiFill® ABS GF20 LE
HiFill® ABS GF3
HiFill® ABS GF30
HiFill® ABS GF30 A1
HiFill® ABS GF30 BK
HiFill® ABS GF30 HT
HiFill® ABS GF30 IM
HiFill® ABS GF40
HiFill® ABS GF5
HiFill® ABS GF50
HiFill® ABS GF60
HiFill® ABS GF60 BK
HiFill® ABS GF60 LE
HiFill® ABS GM30 LE
HiFill® ABS HI 0230
HiFill® ABS HI 0300
HiFill® ABS HI 350
HiFill® ABS IM TM20
HiFill® ABS LG GF10 UV BK
HiFill® ABS WM20
Hiloy® 221
Hiloy® 222
Hiloy® 223
HIVAL® 61210
HIVAL® 62408
HIVAL® HG6
HIVAL® HG6 BK
HP Advantage ABS 5 Black
HTP ABS/20% Wood
HTP ABS/35% Wood
HTP ABS/50% Wood
Hylac® EX18
Hylac® EX19
Hylac® EX28
Hylac® FR103
Hylac® FR104
Hylac® FR134
Hylac® FR134G10
Hylac® FR74
Hylac® GP110
Hylac® GP28
Hylac® GP48
Hylac® GP55
Hylac® GP74
Hylac® GP74G10
Hylac® GP74G20
Hylac® GP74G30
Hylac® HF143
Hylac® HF224
Hylac® HF96
Hylac® LG35
Hylac® PL75
IPCC ABS HG-0760H
IPCC ABS HM-0560
IPCC ABS HR-0370F
IPCC ABS SD-0150
IPCC ABS SH-150
IPCC ABS SV-157
ISOLAC GP-100
ISOLAC P1
ISOLAC P400
ISOPAK 513
ISOPAK 525
ISOPAK 547
ISOPAK 569
Jackdaw ABS GR13BK6388
Jackdaw ABS GR14NT6352
Jackdaw ABS GS10NT6419
Jackdaw ABS GS10NT6575
Jackdaw ABS GX20WT6392
Jamplast JPHGABS
Jamplast JPLGABS
Jamplast JPLGABSE
Jamplast JPLGABSI
Kaneka MUH BM5600
Kaneka MUH E1500
Kaneka MUH E7301
Kaneka MUH K-4
Kaneka MUH K-7
Kaneka MUH L9401
Kaneka MUH LG5012
Kaneka MUH LG5013
Kaneka MUH LG5033
Kaneka MUH LG5053
Kaneka MUH M3100
Kaneka MUH M3202
Kaneka MUH W2015
Kaneka MUH W7401
Kern ABS
Kern ABS EMV V0
Kern ABS GF17
Kern ABS HT
Kern ABS V0
Kingfa FRABS-518
Kingfa FRABS-V0
Kingfa FW-620
Kingfa FW-650
Kingfa H-12
Kingfa HC-110
Kingfa HF-606
Kingfa HF-618
Kingfa HF-626
Kingfa HP-126
Kingfa HR-527
Kingfa HR-527A
Kingfa HR-527B
Kingfa HR-528
Kingfa NH-627
KRALASTIC® AN-435
KRALASTIC® AN-450
KRALASTIC® AN-466
KRALASTIC® AN-490
KRALASTIC® AN-491
KRALASTIC® AN-492
KRALASTIC® AN-495
KRALASTIC® ANG-20
KRALASTIC® AP-8A
KRALASTIC® BM-102
KRALASTIC® GA-101
KRALASTIC® GA-110G-10
KRALASTIC® GA-110G-20
KRALASTIC® GA-110G-30
KRALASTIC® GA-501
KRALASTIC® GA-704
KRALASTIC® GX-180
KRALASTIC® GX-381
KRALASTIC® K-2504A
KRALASTIC® K-2938A
KRALASTIC® K-2938FS
KRALASTIC® KU-600 R-1
KRALASTIC® KU-621
KRALASTIC® KU-630 R-3
KRALASTIC® KU-650 R-1
KRALASTIC® KU-670 R-2
KRALASTIC® MG
KRALASTIC® MM
KRALASTIC® MTH-2
KRALASTIC® MVF-1K
KRALASTIC® PA-790
KRALASTIC® SR
KRALASTIC® SRE
KRALASTIC® ST-100
KRALASTIC® ST-120
KRALASTIC® ST-200
KRALASTIC® ST-400
KRALASTIC® ST-600
KRALASTIC® SXD-220
KRALASTIC® SXI-2006
KRALASTIC® TE-1200
KRALASTIC® TE-2200
KRALASTIC® XB
Kumho ABS 710
Kumho ABS 711
Kumho ABS 713
Kumho ABS 718
Kumho ABS 720
Kumho ABS 720R
Kumho ABS 720V
Kumho ABS 722
Kumho ABS 722W
Kumho ABS 728
Kumho ABS 730
Kumho ABS 740
Kumho ABS 744
Kumho ABS 745
Kumho ABS 749
Kumho ABS 750
Kumho ABS 750SW
Kumho ABS 750V
Kumho ABS 760
Kumho ABS 765
Kumho ABS 767
Kumho ABS 770
Kumho ABS 770SR
Kumho ABS 770Z
Kumho ABS 772
Kumho ABS 775
Kumho ABS 775T
Kumho ABS 780
Kumho ABS 780F
Kumho ABS 780M
Kumho ABS 780V
Kumho ABS 790
Kumho ABS 790V
Kumho ABS 795
Kumho ABS BM-510
Kumho ABS BM-530
Kumho ABS ER-872
Kumho ABS ER-872M
Kumho ABS ER-875
Kumho ABS H-2938
Kumho ABS H-2938L
Kumho ABS H-2938Z
Kumho ABS H-3000
Kumho ABS HA-720
Kumho ABS HFA-450
Kumho ABS HFA-451
Kumho ABS HFA-452
Kumho ABS HFA-453
Kumho ABS HFA-454
Kumho ABS HFA-456
Kumho ABS HFA-460U
Kumho ABS HFA-462HT
Kumho ABS HFA-700
Kumho ABS HFA-700HT
Kumho ABS HFA-703
Kumho ABS HFA-705
Kumho ABS HFA-707
Kumho ABS HFA-800
Kumho ABS HFA-803
Kumho ABS HFA-804
Kumho ABS HU-600
Kumho ABS HU-600SK
Kumho ABS HU-601
Kumho ABS HU-621
Kumho ABS HU-630
Kumho ABS HU-650
Kumho ABS HU-650SK
Kumho ABS HU-651
Kumho ABS HU-670
Kumho ABS HW-500
Kumho ABS HW-700
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Kumho ABS HZ-330
Kumho ABS HZ-340
Kumho ABS HZ-350
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Kumho ABS SG-722
Kumho ABS SG-725
Kumho ABS SG-728
Kumho EP HAG-5210
Kumho EP HAG-5220
Kumho EP HAG-5220FR
Kumho EP HAG-5223
Kumho EP HAG-5228
Kumho EP HAG-5230
Kumho EP HGX-4300
Kumho EP HGX-4400
Kumho EP HGX-4500
Lastilac AR G/17-V0E
Lastilac ARUV-V0
Lastilac AR-V0E
Lastilac RT G/30
Lastilac RT K/10
Lastilac SP G/17
LatioHM 36/07 PD01 G/20
Latishield 36/AR-05A-V0E
Latishield 36/AR-08A G/17-V0E
Latishield 36/RT-05A
Latishield 36/RT-10A
Latishield 36/SP-05A G/17
Latishield 36/SP-08A
Latistat 36/MR-04
LEIS ABS CF 10
LG ABS 709
LG ABS AF-302
LG ABS AF-302G
LG ABS AF-303
LG ABS AF-303G
LG ABS AF-303S
LG ABS AF-305
LG ABS AF-306
LG ABS AF-308
LG ABS AF-310
LG ABS AF-312A
LG ABS AF-312B
LG ABS AF-312C
LG ABS AF-312T
LG ABS AF-315
LG ABS AF-320
LG ABS AF-325
LG ABS AF-335
LG ABS AF-341
LG ABS AF-342
LG ABS AF-342F
LG ABS AF-342T
LG ABS AF-345
LG ABS AF-348
LG ABS AP-163
LG ABS BM-662
LG ABS BS-630
LG ABS EF-378
LG ABS ER-452
LG ABS ER-461
LG ABS HF-350
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LG ABS HG-173
LG ABS HG-174
LG ABS HI-100
LG ABS HI-100A
LG ABS HI-100H
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LG ABS HI-151A
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LG ABS HI-157
LG ABS HT-700
LG ABS LG-703A
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LG ABS LG-749
LG ABS MP-211
LG ABS MP-220
LG ABS NS-161
LG ABS NT-520
LG ABS PI-640
LG ABS PI-641
LG ABS PI-642
LG ABS PT-270
LG ABS RF-120
LG ABS RF-125
LG ABS RS-650
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LG ABS RS-656H
LG ABS RS-657
LG ABS RS-800
LG ABS RX-710
LG ABS SG-175
LG ABS SH-610
LG ABS SH-610A
LG ABS TR-300
LG ABS TR-552
LG ABS TR-556
LG ABS TR-556I
LG ABS TR-557
LG ABS TR-557I
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LG ABS TR-558
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LG ABS TR-558AI
LG ABS TR-558AM
LG ABS XG596C
LG ABS XR-401
LG ABS XR-401A
LG ABS XR-401E
LG ABS XR-401F
LG ABS XR-404
LG ABS XR-409
LG ABS XR-409H
LG ABS XR-409P
LG ABS XR-419
LG ABS XR-472
LG ABS XR-473
LG ABS XR-474
LGF Series LGF7100
LGF Series LGF7102F
LGF Series LGF7108
LGF Series LGF7200
LGF Series LGF7
300

联系人:张生13751212127  

电话:0769-88579687,87792008

传真:0769-87792008

工作QQ:179538752

MSN:fusheng8899@hotmail.com

E-mail:fulidasj@sina.com

公司网站:www.fldsj.com
 

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