[发明专利]一种高耐热ABS及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于高分子化学领域，具体地说，涉及一种高耐热ABS及其制备 工艺。

背景技术

ABS树脂是指丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(分别取AcrylonitrileButadiene Styrene的首字母缩写)，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分 子材料。ABS树脂具有抗冲击性、高刚性、耐溶剂性、耐低温性及机械性能与 电气性能优良等特点，而且易于加工，尺寸稳定，表面光泽好，是一种用途广 泛的热塑性材料。但在某些应用领域中，特别是在家电和汽车等领域中对ABS 树脂的耐热性有很高的要求。在家电领域，耐热ABS树脂主要应用于微波炉、 电饭锅、电吹风和豆浆机等方面。而在汽车领域，耐热ABS树脂主要应用于 汽车门、后轮罩内板、面板、扰流板、后牌照板以及车灯底座等方面。因此， 耐热ABS树脂的研究开发是业界多年来一直坚持开展的。

耐热ABS树脂的制备大致有两种方法：一是共聚法，二是共混法。共聚 法经历着从降低橡胶含量、提高苯乙烯-丙烯腈(SAN)分子量和丙烯腈(AN) 含量的小幅耐热改性，到引入耐热性结构单体替代苯乙烯或AN以提高两相中 一相或同时提高两相的耐热性的高效耐热改性。共混法是先用耐热单体进行 共聚制备耐热共聚物，然后与ABS共混的高灵活耐热改性。其中比较典型的 耐热共聚物为含N-苯基马来酰亚胺(NPMI)的苯乙烯系树脂，典型的ABS 为通用型ABS和本体ABS。

替代或共聚用耐热单体先后有α-甲基苯乙烯(MS)、顺丁烯二酸酐(MAH) 和NPMI等。

MS和AN的共聚物比相同AN含量的SAN耐热性好，二者的耐化学性和 物理性能相似。但基于MS的材料颜色比基于苯乙烯的材料黄，实际生产时， MS只能部分替代苯乙烯，因此只能得到低幅提高耐热性的共聚物。

耐热性较高的是苯乙烯-顺丁烯二酸酐共聚物(SMA)，SMA的维卡软化 温度可达150℃。然而，SMA在高温(如260℃)加工时不稳定，否则制件会 有放射纹产生。

高效的耐热改性剂苯乙烯-马来酰亚胺共聚物(SMI)则可应用在需要较高 耐热性的场合。SMI既可通过相应单体的通用共聚方法制备，也可通过SMA 与氨或胺的亚酰胺化反应制备。

日本MTC的专利US4808661采用连续本体法制备耐热ABS。技术关键在 于考虑两相中的NPMI含量控制，确保两相具有良好的相容性。提出两相中的 比例应在0.5-2.0。所制成的ABS，其橡胶的溶胀指数应为4-11。

美国DOW的专利US5412036、CN94193925.1技术采用多个带搅拌的管 式反应器串联，连续生产耐热ABS。提出两相中NPMI的比例差异应小于9％， 同时，所制成的ABS，其橡胶的溶胀指数应大于12。

中化国际的专利CN200710099316.0则有不同的技术方案，发明人认为：两 相的相容性不是平衡ABS性能的关键；MTC与DOW的专利对溶胀指数的要求 也存在矛盾。该专利采用5个反应器技术，采取主进料与次进料组合加料方式； NPMI控制在4-6％，所得的ABS维卡温度可达到108℃，且综合性能平衡。

上述现有技术说明，单独使用第四单体NPMI或其它酰亚胺类烯烃很难制 备综合性能比较平衡的高耐热ABS，也很难连续制备性能稳定性良好的耐热 ABS。另外，本体聚合制备ABS过程中存在橡胶的分散和相转变及橡胶的交 联等复杂的工艺控制，且整个体系的粘度很高，导致耐热单体的引入量及引入 后产物的耐热效果受到很大限制。

发明内容

为了解决现有技术中存在的耐热单体经本体聚合引入量偏低和耐热性能 与抗冲击性能、加工性能难以平衡的问题，本申请人提出并实施了在聚合过程 中引入耐热单体的同时引入少量可聚合单体顺丁烯二酸酐(MAH)进行多元 共聚，取得了意想不到的效果：共聚物中可引入更多的耐热单体结构单元，从 而使材料具有更高的耐热性能和足够的综合性能，甚至在表观耐热性能Tg(玻 璃化转变温度)没有提高的情况下，材料的实际应用耐热性能(维卡耐热温度 或热变形温度HDT)有明显提高。

因此，本发明的第一个目的在于提供一种高耐热ABS组合物。

本发明的第二个目的在于提供所述高耐热ABS组合物的制备方法。

为了达到上述目的，本发明提供了如下的技术方案：