ABS樹脂生產工藝現狀及發展趨勢

周曉陽（大慶石化公司化工三廠,黑龍江　大慶　163714）

ABS樹脂生產工藝現狀及發展趨勢

周曉陽
（大慶石化公司化工三廠,黑龍江大慶163714）

本文主要介紹了我國ABS樹脂生產工藝發展現狀，同時提出了近年來國內ABS樹脂生產工藝發展的主要趨勢。

ABS樹脂；生產工藝；現狀；趨勢

0　前言

ABS樹脂有機統一結合了PB、SAN以及聚苯乙烯等優良性能，具有良好的絕緣性能、耐低溫性能、抗沖擊性能，表面著色性能也比較好，看起來很有光澤，加工成型性能良好，是世界上通用的五大塑料之一。

1　ABS樹脂工業生產技術

ABS樹脂主要是指單體苯乙烯、聚丁二烯橡膠、丙烯腈的混合共聚物，屬于苯乙烯系列合成樹脂，當前工業化ABS樹脂生產技術主要包括連續本體聚合法、乳液接枝摻混法、乳液接枝聚合法三種。

1.1乳液接枝-本體SAN摻混生產技術

這種技術的生產技術已經相對成熟，有很多產品牌號，也具有良好的加工性能、外觀著色性能、產品力學性能，是目前生產ABS樹脂的主要方式，采用這種生產方法的ABS樹脂生產廠有80%左右。乳液接枝——本體SAN摻混法開發重點是高性能ABS粉料生產。現階段ABS高膠粉的研究方向主要是如何將膠乳中橡膠相含量提高，盡可能將PB膠乳上丙烯腈以及苯乙烯接枝聚合反應時間以及聚丁二烯主干膠乳聚合反應時間盡可能縮短，嚴格控制乳膠的粒徑以及乳膠粒徑的分布，從而增強ABS樹脂的外觀光澤度，提高其沖擊性能。

（1）PB乳膠合成技術。在ABS接枝主干上PB乳膠主要包括丁腈膠乳、丁苯膠乳、聚丁二烯乳膠等，PB膠乳不同的話在一定程度上也會影響ABS樹脂性能，樹脂中加入聚丁二烯PB乳膠可大大提高其耐寒性。而丁腈PB乳膠有可以增強樹脂的耐油性，丁苯PB乳膠有利于提高樹脂的加工流變性。ABS樹脂很容易會受到凝膠含量、粒徑分布、PB膠乳粒徑等相關因素的影響，為了確保ABS樹脂具有充足的沖擊強度，必須控制PB膠乳平均粒徑在250-300nm左右，凝膠含量也應該控制在60%-80%左右。將粒徑分布控制在某范圍內可大大提高ABS樹脂的外著色性能以及加工流動性。

目前合成PB膠乳大粒徑的方法主要有兩種：1）1步法。在聚合的過程中將大粒徑膠乳直接合成。2）2步法。先將小粒徑膠乳合成，然后附聚很多小粒徑組成大粒徑。

國內大慶石化公司以及蘭州石化公司在PB乳膠的化學附聚生產以及高分子附聚生產方面有很多研究，并且取得了相對較好的成果。其中大慶石化公司通過2年時間的研究已經自主開發出6h接枝技術、化學附聚技術、小粒徑PB乳膠聚合等技術，在50kt/aABS裝置擴能改造中得到了應用，明顯增加了生產裝置的產能，而且產品的色度、加工性能、力學性能等也基本上達到了先進水平。

（2）高膠含量ABS接枝粉。ABS接枝粉的生產工藝相對而言比較復雜，需要花費較高的成本，因此在和本體SAN摻混生產時，應該在不將ABS樹脂性能降低的基礎上將ABS接枝粉的摻混比例適當降低，因此現階段最重要的任務是研究出高膠含量的ABS接枝粉。這就需要嚴格控制ABS接枝效率以及ABS接枝聚合的接枝度，只要加入引發劑可有效提高接枝反應速率及其最終轉化率，確保聚合反應的接枝效率處于較高水平。

1.2連續本體聚合法

該方法主要是在丙烯腈、苯乙烯以及少量溶劑中加入橡膠加熱，然后添加適量分子量調節劑、引發劑等進行接枝聚合。丙烯腈、苯乙烯共聚物是連續相，而接枝橡膠粒子為分散相，通過造粒、脫揮后反應物可以得到ABS產品。生產連續本體ABS聚合的過程相對而言比較復雜，想要在混合單體中很好的融入橡膠物料必須有一個預聚合過程，而且在橡膠粒徑控制、接枝率、橡膠用量、橡膠種類等方面要求都比較高。這種聚合方法生產出來的產品具有較高的純度，工業污水排放量也比較少，在裝置的投資方面也比較少，低成本，發展潛力比較大。

1.3國外ABS產品開發生產

大連理工大學以及大慶石化公司共同合作開發了附聚技術，通過化學附聚技術，小粒徑PB乳膠生成了大粒徑PB乳膠（粒徑在300nm左右），共同應用大粒徑、小粒徑膠乳，將其加入接枝膠乳中通過凝聚以及干燥后可以制成ABS粉料，然后和SAN顆粒進行摻混后造粒，這樣在連續項SAN中可以分散大小不同的橡膠粒子。附聚劑主要是丙烯酸以及丙烯酸丁酯的共聚物乳液。后來大慶石化公司經過自主研究后，將升溫過程、引發體系以及聚合體系等進行工藝調整后形成了專利技術。蘭州石化研究中心也開發出了透明ABS樹脂（MABS）中試技術以及MABS專用EBR膠乳制備技術。在采用的ABS以及原料基本相同的情況下，經過不斷優化技術大大提高了膠料性能，明顯減少了總排污量。

2　ABS樹脂生產發展趨勢

為了適應我國對ABS樹脂的需求，應該不斷提高ABS生產能力。同時，ABS生產工藝技術的發展速度非常快，國內應該開發出擁有自主知識產權的核心生產技術，其中尤其應該重視乳液接枝——本體SAN工藝的優化研究，盡可能提高本體ABS樹脂的綜合性能。其次，應該努力發展高性能牌號產品，我國ABS樹脂目前主要在體育用品、計算機、汽車、日用品、通訊器材等方面有所應用，但是現代歐美國家更加強調環保，我國國內ABS樹脂生產廠家應該不斷研究專用料的開發，盡可能滿足多領域的實際需求，進而增強產品的市場競爭力。另外，應該努力提高生產裝置的節能減排性能，深入研究造粒機頭含烴尾氣、凝聚金、凈化膠乳凝聚系統含渣污水處理等技術。

3　結束語

我國應該不斷提高ABS樹脂專用料性能，不斷開發研究出自己的高性能牌號產品，這樣才可以不斷提高ABS樹脂性能，拓寬ABS樹脂的應用領域及其應用市場。

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