[发明专利]一种基于压力附聚技术制备透明ABS树脂的方法

说明书

本发明公开了一种基于压力附聚技术制备透明ABS树脂的方法，属于合成树脂领域。本发明基于压力附聚技术，将制备的小粒径SBR胶乳经过压力附聚技术制备成大粒径SBR胶乳，然后再经过乳液接枝将甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯和丙烯腈单体接枝至SBR胶乳表面，形成透明ABS接枝共聚物。最后与PMMA、MS和SAN树脂进行熔融掺混制备出透明ABS树脂，本发明制备周期短，制备过程中无污染，产品性能优异，与进口产品主要性能相当。

技术领域

本发明涉及合成树脂技术领域，更具体的说是涉及一种基于压力附聚技术制备透明ABS树脂的方法。

背景技术

压力附聚技术是一种制备大粒径聚合物乳胶粒子的方法，其原理上是在高压条件下将小粒径胶乳通过均化器，利用胶乳通过均化器小孔时在胶乳内部产生空穴形成剪切力，使其乳胶粒子的稳定性下降，进而促进小粒径乳胶粒子之间发生聚集，达到快速聚并形成大粒径胶乳的目的，此方法制备大粒径胶乳属于两步法，且是物理法，中间过程并无化学反应过程。压力附聚技术是最早美国GE公司所开发的大粒径胶乳生产技术，现已广泛地应用于大粒径聚丁二烯胶乳的制备工艺。压力附聚过程中，小粒径胶乳的自身的性质是从本质上决定了附聚效果，一般而言，小粒径胶乳的玻璃化转变温度越低，其附聚效果越明显；反之，小粒径胶乳的玻璃化转变温度越高其附聚效果越不明显。长期以来，压力附聚技术仅使用在制备大粒径聚丁二烯胶乳的工艺生产过程中，并未对其他品种的胶乳适用，且因为压力附聚条件较为复杂，也很少有研究机构对其进行过系统研究。

透明ABS树脂是ABS树脂中特种牌号，因自身透光率可以达到85％以上且具备良好的力学性能和加工性能而备受市场青睐，目前全球透明ABS树脂的消费量已经超过50万吨规模。在透明ABS树脂生产中，目前尚没有任何工厂和研究机构采用压力附聚技术进行生产或实验研究。透明ABS之所以透明，是利用调整基体树脂和分散树脂之间的折光指数原理，使其两者折光指数的差值小于0.005，进而可以保证ABS树脂实现透明。但在ABS树脂中，由于聚丁二烯橡胶相的折光指数较低，仅为1.515，而聚苯乙烯和聚丙烯腈的折光指数分别为1.591和1.52，均高于聚丁二烯，因此在构建透明ABS树脂的过程中无法仅用此三种成分实现ABS树脂的透明。通常是将折光指数更小的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，折光指数为1.492)与SAN树脂进行共混或共聚降低基体树脂的折光指数，或者将苯乙烯与丁二烯进行共聚提高分散相的折光指数。专利CN201611163490.2报道了一种连续本体技术制备透明ABS树脂的方法，其所使用的橡胶是溶聚丁苯橡胶，经过与苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯进行共聚合脱挥制备而成。《化工新材料》期刊(2008，36：33-36)报道一种透明ABS树脂的制备方法，其是利用一步法制备大粒径SBR胶乳，然后经过悬浮聚合技术制备MSAN树脂，最后将SBR胶乳经过乳液接枝制备成MBS树脂后与MSAN进行共混制备出透明ABS树脂，值得注意的本研究制备大粒径SBR胶乳的方法为一步乳液聚合技术，该技术的缺点在于制备的SBR胶乳的单体转化率较低，仅能达到90％左右，致使聚合前后的单体投料比与聚合物真正组成有所差异，该方法难以工业化放大。《中国塑料》(2009，23：20-23)采用了类似的方法制备MBS树脂，但基体树脂选择了SAN树脂和PMMA树脂来进行折光指数匹配，最终制备成了透明ABS树脂。

截止目前专利和期刊论文报道的研究看，目前工业和学术研究中制备透明ABS树脂的方法均为本体聚合技术和一步法制备SBR乳液接枝技术掺混MSAN或PMMA和SAN树脂。但如前面所述，一步法制备大粒径SBR胶乳技术的局限性在于其最终单体转化率仅为90％左右，导致其单体投料比与最终聚合物组成不一致，进而在实践生产中会存在较大差异性，因此采用一步法制备大粒径SBR胶乳方法制备透明ABS树脂工业稳定性较差。此外，PMMA和SAN树脂是部分相容体系，两者具有低温相容而高温不相容的特征，此相容性的差异也会影响透明ABS树脂的制备，因此，开发一种新的ABS树脂技术对于克服上述局限性是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容