[发明专利]抗冲级ABS树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗冲级ABS树脂的制备方法。

背景技术

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物即ABS树脂的连续本体聚合方法(US4221883)是以聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶为增韧剂，按照一定的比例将增韧剂溶解在苯乙烯、丙烯腈和/或适量的溶剂中，采用热引发或引发剂引发的方法制备的。ABS树脂不仅具有一定的刚性、硬度和加工流动性，而且具有高韧性的特点，是一个综合力学性能相对优良的塑料品种。因其还具有经济性、轻便性、长期使用稳定等特点而被广泛地应用于机械、电气、纺织等行业。

然而，增韧剂的加入，虽然可极大地改善ABS树脂的耐冲击性能，但其强度、热稳定性能却存在明显的不足，从而一定程度上又限制了ABS树脂的应用，如汽车、家电行业中对耐热型、耐热冲击型以及耐热阻燃型树脂牌号的大量需求。而目前国内耐热级ABS树脂基本依赖进口。另外，又由于ABS树脂的耐油、耐有机溶剂性差，在非极性油品或化学溶剂中易发生溶胀并出现破损，极大地限制了其在很多场合的使用。因此，随着人们对ABS树脂性能要求的不断提高，仅仅依靠二烯烃橡胶作为增韧剂已经不能满足需求，必须采用特殊结构或新的橡胶品种才能生产出具有更高性能的产品。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在ABS树脂耐溶剂性和热稳定性差的问题，提供一种新的抗冲级ABS树脂的制备方法。该方法制备的ABS树脂具有耐溶剂性和热稳定性显著提高的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种抗冲级ABS树脂的制备方法，以苯乙烯、丙烯腈为共聚单体，以选自环氧化的聚丁二烯橡胶、环氧化的聚异戊二烯橡胶、环氧化的丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶、环氧化的苯乙烯、异戊二烯共聚物橡胶或环氧化的丁二烯、苯乙烯、异戊二烯共聚物橡胶中的至少一种为接枝增韧改性剂，在55～185℃进行自由基聚合反应0.5～15小时，得到所述抗冲级ABS树脂；其中，以重量百分比计，苯乙烯的用量为30～98％，丙烯腈的用量为0～45％，接枝增韧改性剂的用量为2～25％。

上述技术方案中，以重量百分比计，苯乙烯的用量优选范围为40～80％，丙烯腈的用量优选范围为15～45％，接枝增韧改性剂的用量优选范围为5～15％。接枝增韧改性剂的环氧化值优选范围为5～60重量％，更优选范围为10～40重量％。接枝增韧改性剂的数均分子量优选范围为5×10⁴～40×10⁴，更优选范围为8×10⁴～25×10⁴。所述自由基聚合反应可采用热引发。所述自由基聚合反应也可采用引发剂引发，引发剂的用量为50～2000ppm，优选范围为100～1000ppm。所述引发剂优选方案为选自偶氮双腈、烷基过氧化氢、过氧化二烷烃、过氧化二酰、过氧化羧酸酯、过氧化二碳酸酯或双过氧基烷烃中的至少一种；更优选方案为选自偶氮二异丁腈、偶氮二异戊腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异丁酸二甲酯、偶氮二异丁基脒盐酸盐、2，2’-偶氮[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]二盐酸盐、偶氮二(2，5-二甲基-6-羧基)己腈或4，4’-偶氮二(4-氰基戊酸)、叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化邻甲基苯甲酰、过氧化双(2，4-二氯苯甲酰)、过氧化醋酸异丁酯、过氧化醋酸叔丁酯、过氧化2-乙基己酸叔丁酯、过氧化特戊酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丁酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二叔丁基环己酯、1，1-双(叔丁基过氧基)环己烷、1，1-双(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷或1，1-双(叔戊基过氧基)环己烷中的至少一种。所述自由基聚合反应优选方案为在溶剂中进行，溶剂的用量为0.01～35重量％，优选范围为2～20重量％；所述溶剂选自丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基苯基酮、苯、甲苯、乙苯或异丙苯中的至少一种。

本发明方法制备的ABS树脂，以重量百分比计，苯乙烯含量为30～95％，丙烯腈含量为0～45％，丁二烯含量为2～25％，异戊二烯含量为0～20％；优选范围为苯乙烯含量为50～85％，丙烯腈含量为3～35％，丁二烯含量为5～15％，异戊二烯含量为0～15％。本发明方法制备的抗冲级ABS树脂，其微观形态与通用ABS树脂相似具有明显的海岛结构特征，其数均分子量范围为5×10⁴～60×10⁴，最佳范围为10×10⁴～35×10⁴。