[发明专利]一种AAS耐候性树脂的制备方法及其装置

说明书

本发明涉及一种AAS耐候性树脂的制备方法及装置，其特征在于，在一个包括乳液聚合反应釜和悬浮聚合反应釜的万吨级工业装置中，依次完成以下步骤：a.在乳液聚合反应釜中制备丙烯酸酯类胶乳；b.在悬浮聚合反应釜中制备AAS耐候性树脂。所述装置包括乳液聚合反应釜、悬浮聚合反应釜，其特征在于，悬浮聚合反应釜的挡板的高度与悬浮聚合反应釜空腔直壁高度相同。本发明提供的一种AAS耐候性树脂的制备方法及其装置，可以提高反应过程的稳定性、降低产品中残留单体含量，树脂的抗冲击强度得到有效改善；并且可以减少悬浮聚合反应釜上的结垢。

技术领域

本发明涉及一种耐候性树脂的制备方法及其装置，具体涉及一种丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物的制备方法及其装置。

背景技术

丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈三元共聚物(简称ASA树脂或AAS树脂)，是以交联聚丙烯酸酯为核，外壳接枝苯乙烯和丙烯腈共聚物而成的核壳接枝共聚物。其力学性能与ABS树脂类似，但由于AAS树脂橡胶相以丙烯酸酯取代ABS树脂中的聚丁二烯部分，这种主链的饱和结构使其具有了很好的耐候性，是一种耐候性抗冲改性树脂。此外，AAS树脂还具有显著的耐热性、耐药品性，制品具有很好的光泽及着色性和低温使用性能，可不经喷涂直接生产鲜艳光泽的产品，非常适用于室外及室内紫外线条件下使用，是一种用途非常广泛的工程塑料。然而，正因为AAS树脂橡胶相为丙烯酸酯，不含双键，所以在与苯乙烯、丙烯腈接枝共聚时很难引发接枝，结果造成接枝率低，产品冲击韧性差。为了克服这一缺点，研究人员从不同角度提出了改进方法。CN98121931.4从调整配方入手，在制备聚丙烯酸酯弹性体时，加入含有两个双键的有机过氧化物进行共聚，使得到的弹性体带有一定量的双键，从而提高接枝率和交联度。CN200610012075.7通过制备一种既含有可起到引发作用的偶氨基团，又含有可聚合的乙烯基双键的引发剂型单体；然后，用氧化还原引发体系在低温下制备丙烯酸丁酯种子胶乳，采用甲基丙烯酸乙二醇酯或进甲基丙炕三丙烯酸酯作为交联剂；最后，加入壳层单体，升高温度，偶氮基团均裂形成自由基，引发壳层单体聚合。这种方法的优点是既提高了聚合引发效率，同时又提高了接枝效率。US 6437565从接枝工艺条件入手，通过改变接枝单体的加入方式来提高接枝率。武利民等采用改变乳化剂的用量及加入方式来提高接枝效率(武利民等，塑料工业，1992，2:25-28)。US3502604采用补加引发剂的方法来提高接枝率。这些方法都使接枝率有了一定程度的提高，但是提高和控制接枝率，进一步改善树脂力学性能，一直是AAS树脂制备技术领域人们迫切希望解决的一个难点；而且在反应过程中悬浮聚合反应釜上有大量的结垢，影响反应釜的使用。本发明通过大量研究提出了一种新的AAS树脂的制备方法及装置，可以提高反应过程的稳定性、降低产品中残留单体含量，树脂的抗冲击强度得到有效改善；并且减少悬浮聚合反应釜上的结垢。

发明内容

本发明提供一种AAS耐候性树脂的制备方法及其装置，通过在制备丙烯酸酯类胶乳过程中往反应釜中加入氧气并控制氧气的分压，可以提高反应过程的稳定性、降低产品中残留单体含量；通过在悬浮聚合反应过程中加入氮气、在悬浮聚合反应过程中控制搅拌速度、提高挡板高度来减少悬浮聚合反应釜上的结垢。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

(1)一种AAS耐候性树脂的制备方法，在一个包括乳液聚合反应釜和悬浮聚合反应釜的万吨级工业装置中，依次完成以下步骤：

a.在乳液聚合反应釜中制备丙烯酸酯类胶乳；

b.在悬浮聚合反应釜中制备AAS耐候性树脂。

(2)根据(1)所述的AAS耐候性树脂的制备方法，在制备丙烯酸酯类胶乳过程中，往乳液聚合反应釜中加入氧气。

(3)根据(1)或(2)所述的AAS耐候性树脂的制备方法，在乳液聚合反应釜中维持氧气分压＞4％。

(4)根据(1)-(3)所述的AAS耐候性树脂的制备方法，所述氧气分压的范围为4-9％。