[发明专利]一种本体ABS树脂生产方法

说明书

一种本体ABS树脂生产方法，具体的说是在传统的连续本体法生产ABS树脂的工艺中，在连续聚合的四个串联平推流反应器的第二反应器之后，增加一台返料泵，从第二反应器出来的物料一部分用返料泵打回到强力搅拌器中，这种超过相转变点且粘度较高的物料在强力搅拌器中与来自第一反应器的物料中的橡胶在高剪切力作用下完成相转变，通过调整搅拌器转速和物料粘度实现对本体ABS树脂中橡胶颗粒粒径大小的控制，再将其物料送入后续的平推流反应器中继续聚合反应，脱挥，生产出最终的ABS树脂产品。

技术领域

本发明涉及一种本体ABS树脂的生产方法，特别是通过有效控制本体ABS反应物料中溶解的橡胶相转变条件来获取适宜粒径橡胶颗粒的本体ABS生产方法，属于有机高分子聚合材料技术领域。

背景技术

传统的本体法ABS生产主要过程是，将聚丁二烯橡胶溶解在丙烯腈和苯乙烯组成的混合溶液内，形成一种混合溶液，然后用给料泵以一定的流速将这种混溶液送入原料预热系统，经过预热系统后，原料达到反应温度，从预热系统出来的物料再用进料泵送入由4台串联的带有搅拌和换热盘管的平推流反应器中，根据生产的产品牌号不同，原料配方也不同，反应过程加入适量引发剂，每台反应器控制在不同的温度进行聚合反应。一般情况，4台串联的反应器，从第一台到第四台反应温度依次升高，反应器内聚合反应转化率依次升高，反应器内物料的粘度也依次升高。在第一聚合反应器中，刚开始反应时反应器内只有一个液相，随着苯乙烯、丙烯腈共聚反应的进行，产生了苯乙烯和丙烯腈的共聚物，这种共聚物也溶解在未反应的苯乙烯和丙烯腈溶液中，这时由苯乙烯和丙烯腈组成的溶液中既溶解了橡胶，又溶解了丙烯腈和苯乙烯共聚物，直至丙烯腈和苯乙烯的转化率接近20%，这时溶液对橡胶的溶解度开始下降，随着转化率进一步升高，橡胶开始从溶液中析出，形成了橡胶相，这个过程在ABS生产过程中称为相转变，在本体ABS树脂反应过程中转化率达到20%时开始相转变，开始发生相转变的20%这个转化率称为相转变点。传统本体ABS生产工艺的相转变一般是在第二反应器发生，即在第二反应器转化率达到并超过20%，相转变过程中析出的橡胶在搅拌器作用下受到剪切力的作用，形成橡胶颗粒，形成橡胶颗粒粒径的大小与橡胶在相转变时所受到的剪切力有关，也与物料性质有关。如果所使用橡胶本身的粘度较小，反应物料的粘度越大，搅拌器的转速越高，橡胶受到的剪切力越大，得到的橡胶颗粒粒径就小，反之，如果所使用橡胶本身的粘度较大，相转变时物料的粘度越小，搅拌强度越小，橡胶所受到的剪切力越小，形成的橡胶颗粒就越大。

以下三项专利反映了现有本体ABS树脂生产技术。

北方华锦化学工业集团有限公司和大连理工大学共同申请的发明专利“用于制备本体ABS树脂或SAN树脂的连续管式平推流柔性反应器及制备方法”，申请日：2012-12-21，公开号：CN103030743A，公开日：2013-04-10。公开内容摘要：本发明涉及一种用于制备本体ABS树脂或SAN树脂的连续管式平推流柔性反应器及制备方法，其工艺流程由以下四部分组成：原料配制系统、聚合反应系统、抽真空系统和挤出造粒系统。反应系统包含四个平推流反应器和不同的物料回路。通过不同的物料回路控制，可以实现四个平推流反应器的串联连接，进行连续本体法ABS树脂的生产。也可实现一个或两个带回流系统的双串联平推流反应器组的并联聚合体系，进行连续本体法SAN树脂的生产。当制备SAN树脂时，控制双串联平推流反应器组的回流系统的回流比，从而控制SAN树脂聚合反应的聚合深度。可进行连续本体ABS树脂或SAN树脂生产的柔性装置和生产工艺，制备的ABS或SAN树脂产品，分子量可控、分子量分布较窄，产品性能优良，装置工艺稳定性好。在这项专利申请中，明显在相转变点没有采取任何技术措施，也就是相转变点是随着反应的进行自然达到的。