abs乳液接枝乳液san掺混聚合生产工艺中的问题及解决方案.docx

1、abs乳液接枝乳液san掺混聚合生产工艺中的问题及解决方案abs乳液接枝-乳液san掺混聚合生产工艺中的问题及解决方案篇一：ABS生产工艺生产技术ABS树脂的生产方法很多，目前世界上工业装置上应用 较多的是乳液接技掺合法和连续本体法。1乳液接枝掺合工艺：乳液接枝掺合法是在 ABSW脂的传统方法-乳液接枝法 的基础上发展起来的，根据 SAN共聚工艺不同乂可分为乳液 接枝乳液SAN掺合、乳液接枝悬浮 SAN掺合、乳液接枝本体 SAN掺合三种，其中后两者在目前工业装置上应用较多。这 三种乳液接枝掺合工艺都包括下面几个中间步骤：丁二烯乳 胶的制备、接枝聚合物的合成， SAN共聚物的合成，掺混和后处理。

2、丁二烯胶乳的合成：丁二烯胶乳的合成是 ABS生产过程中的一个主要单元， 一般采用乳液聚合工艺生产。此生产技术目前比较成熟，控 制胶乳中总的固含虽（一般总的固含虽越高生产成本越低） 控制橡胶粒子的大小， 在it m,最好在it m范围内,粒径呈双峰分布，这样可使ABS树脂产品具有优异的表面性能和韧性。接枝聚合物的合成：聚丁二烯与苯乙烯、丙烯腊接枝是 ABS生产工艺中的核心单元。粒径呈双峰分布的聚丁二烯胶乳连续送入乳液接枝 反应器与苯乙烯和丙烯腊单体混合物进行接枝共聚反应。单 体与聚丁二烯之比提高则接枝聚合物和 SAN*聚物的分子虽及接枝度增加，内部接枝率一般随橡胶粒径的增加和橡胶交 联密度的降低

3、而增加。在粒径和橡胶交联密度恒定时接枝度 和接枝密度是决定 AB萨品性能的因素。SAN共聚物的合成：苯乙烯与丙烯晴共聚物合成方法有三种：乳液法、悬浮 法和本体法。本体法采用热引发、连续聚合，产品纯净、质 虽较高，污染少，在 SAN合成中正取代悬浮法，尤其在大型 ABS生产装置上。悬浮法采用引发剂，间歇聚合、产品不如 本体法纯净，产生的废水对环境有污染，但工艺简单，流程 短，投资少，聚合热易撒出，对中小型装置而言悬浮法较为 经济。乳液法流程长，技术落后，发达国家已基本淘汰。掺混和后处理：最后将得到的ABS接枝聚合物与SAN共聚物以不同比例 进行掺混，可以得到多种 ABS树脂产品，掺混方法使产品具

4、 有很大的灵活性。SAN与接枝聚合物的掺混和后处理工艺上 有二种方法：在“湿工艺”中先将接枝胶液脱去大虽水，得 到的胶粒或胶块和 SAN粒子一起送入特殊的挤出机进行干 燥、混合和造料。在“干工艺”中，先用离心机将接枝胶液 中大虽水分脱去，然后用氮氧干燥，干燥的接枝胶粒和 SAN 粒子混合，挤出、干燥。此二种工艺都为连续法生产，其设 备细节是专利技术。2连续本体工艺：近年来连续ABS工艺进一步完善，已逐步确立了其为主 要ABS生产工艺的地位，从环保和投资的观点看本体法是最 佳期的ABS生产工艺，本体工艺的主要缺点是所生产的产品 有局限性，如在高抗冲产品的生产上有局限性。本体工艺与乳液工艺不同，乳

5、液工艺在水相中进行，反 应体系粘度较低，传热较好，而在本体工艺生产 ABS树脂时， 为了粘度容易控制，对橡胶含虽控制在 15姒内，最多不超过20%,而且普通本体工艺生产的 ABS树脂中橡胶粒子较大， 因此表面光泽差。大部分本体工艺采用 3-5个连续反应器串联的反应器体系，反应器可以是搅拌糟式、塔式、管式或组 合式。近年来连续本体工艺在改进产品上取得的主要进展有 如下几点：控制橡胶粒径小于，改进光泽度。控制橡胶粒径和形态，改进抗冲性；增加橡胶相中的夹附虽；使橡胶的粒子呈双峰分布；优选引发剂类型和浓度等。引入第四单体改性：如引入以-甲基苯乙烯生产耐热 ABS 树脂。上述二种ABS生产方法，对年产5

6、万吨的生产装置在生 产胶含虽为15% (wt)的ABS树脂时，本体工艺和乳液接枝 本体SAN掺合工艺的总可变成本相同，总的现金成本则本体 工艺较低。如果为了生产抗冲性能好的高胶含虽的 ABS产品，本体法ABS生产者必须外购买橡胶接枝的浓缩物，或者自己 生产这种浓缩物用于本体 ABS共混，后者实际上已经将本体 工艺转变为乳液接枝本体 SAN掺合工艺。所以目前仅有少数 公司采用连续本体工艺直接得到 ABS树脂产品，大部分仍然 采用乳液接枝本体 SAN掺合法生产ABS树脂。由于其具有优良的抗冲性、高刚性、耐油性、耐低温性、 耐化学腐蚀性和电气性能，和容易加工、价格相对低廉等优 点，从而在电子电器、仪

7、器仪表、汽车制造、建材工业和日 用制品方面具有广泛的应用。ABS树脂工业生产方法按技术路线可分为 3类：化学接枝法、化学接枝共混法和物理掺混法。其中化学接枝法分为 3种：乳液接枝法、连续本体接枝聚合法、乳液接枝一本体 聚合法；化学接枝共混法分为 3种：乳液接枝一乳液 SAN(丙 烯腊-苯乙烯共聚树脂)掺混法、乳液接枝-悬浮SAN掺混法、 乳液接枝一本体 SANB混法；物理掺混法是以ABSa料和SAN 粒料为原料，利用挤出机掺混生产 ABS树脂，它仅属于塑料加工范畴，不属于传统 ABS生产方法。目前乳液接枝法、乳液接枝一乳液 SAN掺混法在发达国家已被淘汰；乳液接枝一本体聚合法因需改变本体聚合配

8、方 才能生产出不同品种牌号的产品，应用不普遍；乳液接枝一 悬浮SAN掺混法只适合于中小型生产装置。因此现阶段 ABS树脂生产的主要方法是：乳液接枝一本体 SAN掺混法、连续本体聚合法。乳液接枝一本体SANB混法是在乳液接枝法的基础上发 展起来的，是目前生产 ABS树脂最主要的生产工艺，主要由 接枝用主干胶乳的合成、主干胶乳与苯乙烯和丙烯腊的接枝 共聚、本体SAN共聚物的合成以及 ABS接枝共聚物与SAN树 脂的掺混等步骤组成。采用该方法生产 ABS树脂的的优点在于可通过调整掺混比例、添加剂的种类和数虽，生产不同品 种牌号的ABS树脂，技术先进可靠，产品范围宽，性能好， 污染小。ABS连续本体聚

9、合法由日本 TEC-MTC司在20世纪80 年代中期实现工业化生产，是近年来发展较快的一种生产工 艺。它与高抗冲聚苯乙烯的连续本体法很相似，主要区别在 于反应多了丙烯腊单体。 ABS连续本体聚合主要包括溶胶、 预聚合、聚合、脱挥和造粒等过程，将一定虽聚丁二烯橡胶 溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯腊单体中，在少H溶剂存在 的情况下连续加入到一个全混流反应器实现相转变，再经过 多级活塞流反应器继续反应，整个聚合过程亦都伴随着接枝 反应，接着在物料达到约 75 %的转化率后送到脱挥器将未反应的苯乙烯和丙烯腊单体与溶剂闪蒸出去并回收循环利用，熔融的物料再经过造粒得到 ABS树脂成品。上述反应器的结构与HI

10、PS、SAN本体聚合的反应器基本相同，因此 ABS连续本体生产线也可用于生产 HIPS和SAN等产品。ABS连续本体 聚合法具有工艺流程简单、操作容易、污染小和投资省等特 点，国外新建装置有向该工艺发展的趋势，但是由于本体法 工艺本身的局限性，无法生产橡胶含虽在 20%以上的ABS产 品，其产品的抗冲强度受到限制，另外在橡胶粒径控制上相 对较难，亦无法达到乳液接枝本体 SAN掺混法能达到的高光泽度，使得产品的范围和性能有一定的局限性，还有待进一 步改进。目前，乳液接枝本体 SAN掺混法的研究方向是提高 胶乳质虽，缩短反应停留时间和增大胶乳粒径，而连续本体 法的研究方向是橡胶粒径的分布以及大小控

11、制以获得更高 的抗冲性能和光泽度，目前在通过不同引发剂、橡胶种类的 使用，引入第四单体等方面取得了较大进展。篇二：ABS的制备过程与分析ABS的制备过程ABS树脂是由丙烯腊,丁二烯和苯乙烯三种单体共 聚而成的热塑性聚合物。它是一个两相体系，连续相为丙烯 腊和苯乙烯的共聚物 AS树脂，分散相为接枝橡胶和少H未 接枝的橡胶。 ABS树脂生产方法主要有乳液接枝法、乳液 接枝-掺混法、连续本体法、本体悬浮法、乳液接枝-悬浮法、乳液接枝-连续本体法等。其中乳液接枝 -掺混法乂可细分为 乳液接枝-乳液SAN掺混法、 乳液接枝-悬浮SAN掺混法 和乳液接枝-本体SAN掺混法3种方法。经过多年的实 际运行和市

12、场竞争的考验 ,乳液接枝-本体SAN掺混法和 连续本体法这 2条技术路线成为目前生命力最强的 ABS技术路线。 本设计采用乳液接枝-本体SAN掺混法。接枝橡胶的生产： 将苯乙烯与丙烯腊单体混合物加于上述所得橡胶乳胶中加热使之进 行接枝聚合。接枝橡胶制备的反应如下：此外还有游离的 St-AN共聚物和少虽未接枝的游离橡胶。分散相的生产工艺过程聚丁二烯乳胶按自由基乳液聚合机理进行，其反应式如下：接枝共聚合成工艺流程：在ABS接枝共聚过程中，聚丁二烯链上的双键受到自 由基攻击，形成接枝点。此外， 聚丁二烯链节含有两个 以-H,这些以-H易受自由基攻击脱氢而产生大分子链自由基， 这些 大分子链自由基可以

13、和单体（苯乙烯，丙烯腊等）进 行接枝反应，形成ABS接枝共聚物，同时伴有游离SAN生 产。接枝共聚合反应机理，以 R、M P和R*、M*、P*分别 代表引发剂、单体、聚合物的分 子及相应的自由基。分子链自由基的形成以下列反应为主：基体树脂合成工艺过程基体树脂以SAN树脂最为重要， ABS作为ABS树脂的连续相。SAN树脂可以通过本体、悬浮、乳液、以及溶液 聚合法合成，本设计采用本体聚合法合成 SAN树脂。本体聚合法SAN树工艺流程图如下图：乳液接枝/本体SAN掺混法的生产工艺：本体法合成的 SAN树脂与乳液接枝的 ABS接枝粉掺 混制造ABS树脂。其工艺流程简图如下：总结：ABS树脂生产技术将

14、进一步改进、完善和提高，向节能、 降耗、无公害化方向发展， 大力降低产品成本，提高经济效益和社会效益。乳液接枝 -SAN掺混法是工艺最成熟、产 品范围最宽、 实用性最强的 ABS树脂生产技术， 是目前世界范围内ABS生产装置应用最为 广泛的工艺技术。而在 乳液接枝一掺混法工艺中，乳液接枝 -本体SAN掺混法工艺 最有发 展前途，其优点是：橡胶用虽不受限制，便于生产 高抗冲产品；接枝率容易控制，产品性 能稳定；调节ABS粉 料与SAN粒料混合比例可以生产多种牌号的 ABS树脂。因此，乳液接 枝-本体SAN掺混法是目前生产 ABS树脂的最 佳方法，而且具有广阔的发展前景。篇三：ABS的生产工艺及技

15、术进展ABS的生产工艺及技术进展ABS树脂是在聚苯乙烯树脂改性的基础上发展起来的。1947年美国橡胶公司采用共混法工艺实现了 ABSW脂的 工业法生产；1954年美国的Borg-Wamer公司采用乳液接枝 聚合开发了接枝型 ABS树脂并实现了工业化。采用乳液接枝法生产的产品的流动性和低温抗冲击性 能远优越于共混法的产品，是真正意义上的 ABS树脂。乳液接枝法生产ABS树脂工艺的开发促进了 ABS工业的迅速发展20世纪70年代开始，ABS生产工艺技术进入大发展时 期，至今先后开发了乳液接枝 -乳液SAN掺混法、乳液接枝- 悬浮SAN掺混法、乳液接枝-本体SAN掺混法、连续本体法、 本体悬浮法、乳

16、液悬浮法和乳液本体法等生产工艺。前四种工艺国内都有引进，其中乳液接枝 -本体SAN掺混法以技术最成熟、产品范围最宽、性能最好、有利于大型 化和降低成本而成为目前世界上应用最广泛的 ABS树脂生产工艺，国内近几年引进的大型装置均采用此工艺。而连续本 体法由于其具有工艺流程简单、环保和投资省的优势在近年 来也得到逐步发展，但由于目前工艺上的局限性，其产品范 围和性能有局限性，还有待进一步改进，这也是世界上各大ABS树脂生产厂家的研究开发方向之一。ABS生产工艺ABS树脂它由50%以上的苯乙烯和可变化虽的丁二烯 及丙烯腊所组成。ABS的生产方法很多，约一种制备工艺,工业生产方法按技术路线可分为 3类

17、：化学接枝法、化学接枝共混法和物理掺混法。其中化学接枝法分为 3种：乳液接枝法、连续本体接枝 聚合法、乳液接枝-本体聚合法；化学接枝共混法分为 3种：乳液接枝-乳液SAN（丙烯腊 -苯乙烯共聚树脂）掺混法、乳液接枝 -悬浮SAN掺混法、乳 液接枝-本体SAN掺混法；物理掺混法是以ABS粉料和SAN粒料为原料，利用挤出 机掺混生产ABS树脂，它仅属于塑料加工范畴，不属于传统 ABS生产方法。目前乳液接枝法、乳液接枝-乳液SAN掺混法在发达国 家已被淘汰；乳液接枝 -本体聚合法因需改变本体聚合配方 才能生产出不同品种牌号的产品，应用不普遍；乳液接枝 -悬浮SAN掺混法只适合于中小型生产装置。因此现

18、阶段 ABS树脂生产的主要方法是：乳液接枝 -本体SAN掺混法和连续 本体聚合法。其中乳液接枝 -本体SAN掺混法已成为 ABS树 脂最主要的生产工艺。乳液接枝-本体SAN掺混法图 乳液接枝-本体SAN掺混法工艺流程简图接枝用主干胶乳的合成共聚物的合成SAN的合成方法有三种：悬浮法、乳液法和本体法。悬浮法采用引发剂，间歇聚合、产品不如本体法纯净， 产生的废水对环境有污染，但工艺简单，流程短，投资少， 聚合热易撒出，对中小型装置而言悬浮法较为经济。乳液法流程长，技术落后，发达国家已基本淘汰。本体法由于采用热引发、 连续聚合，具有工艺流程简单、 操作易、产品质虽好、污染少和投资省的优点，在 SAN

19、合成中正取代悬浮法，成为新建装置的首选工艺， 尤其在大型ABS 生产装置上。连续本体法合成SAN树脂主要包括配料、聚合、脱挥和 造粒等过程：按比例配制的苯乙烯和丙烯月青单体在少H溶剂 存在的情况下被连续加人到采用蒸发冷凝散热的全混流反 应器，或再经过采用特殊内构件散热的多级活塞流反应器进 行反应，在物料达到约 75%勺转化率后送到真空条件下的脱 挥器将未反应的苯乙烯和丙烯腊单体和溶剂闪蒸出去并回收循环利用，熔融 的物料再经过造粒成为 SAN树脂成品。目前该工艺已很成熟，可有效控制 SAN的分子虽、丙烯腊含虽，生产出综合性能良好的产品。ABS接枝共聚物与SAN树脂的掺混ABS连续本体聚合法ABS

20、的连续本体法是由日本的 TEC-MT四司于80年代中 期率先实现工业化，是近年来发展较快的工艺。它与高抗冲 聚苯乙烯的连续本体法很相似，主要区别在于反应多了丙烯 腊单体。图ABS连续本体法工艺流程简图ABS的连续本体聚合主要包括溶胶、预聚合、聚合、脱 挥和造粒等过程： 将一定虽聚丁二烯橡胶溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯腊单体在少H溶剂存在的情况下被连续加 入到一个全混流反应器实现相转变，再经过多级活塞流反应 器继续反应，整个聚合过程亦都伴随着接枝反应，接着在物 料达到约75%勺转化率后送到脱挥器将未反应的苯乙烯和丙 烯腊单体和溶剂闪蒸出去并回收循环利用，熔融的物料再经 过造粒成为ABS树脂成品。

21、上述反应器的结构与 HIPS、SAN本体聚合的反应器基本 相同，因此ABS的连续本体生产线也可用于 HIPS、SANffl GPPS 的生产。ABS的连续本体法的优点在于一是工艺流程简单，只需 要一套本体聚合装置；二是操作易、污染少和投资省，国内 外新建装置有向该工艺发展的趋势。但由于本体工艺上的局 限性，无法生产橡胶含虽在 20加上的ABS其产品的抗冲强度受限制，另外在橡胶粒径控制上相对较难，亦无法达到乳液接枝本体SAN掺混法能达到的高光泽度，使得产品的范 围和性能有一定的局限性，还有待进一步改进。因此 ABS的 连续本体法目前产品范围较窄。ABS几种生产工艺的对比乳液接枝-本体SAN掺混法

22、和连续本体聚合法生产 ABS树脂的优缺点比较见表。表 乳液接枝-本体SAN掺混法和连续本体聚合法生产 ABS的优缺点比较近年来连续本体聚合法 ABS工艺进一步完善，使本体法 成为主要的ABS生产工艺，从环保和投资的观点看本体法是 最佳的ABS生产工艺。本体法 ABS技术具有投资省、工艺流 程短、灵活性高、无废水排放等优点和低污染、低成本、低 能耗的特点，代表着 ABS树脂生产技术的发展方向。而且， 以该技术生产的 ABS树脂，光泽低、着色易、单体残留虽低， 再加具备优良的机械性能，因而在汽车、电子电气、塑料合 金等众多领域具有很强的竞争优势。ABS生产工艺技术进展 几种工艺路线的技术经济比较美国化学系统公司在 1995年对最具代表性的三种工艺 的经济型进行分析。此结果以海湾地区的平均价格为基础， 对10万吨/年含胶虽15%勺ABS成本分析后的结果。当时原料价格：丁二烯 442美元/吨，聚丁二烯1102美元/吨，苯乙烯728美元/吨，丙烯腊750美元/吨。表ABS树脂生产工艺的经济型比较（美分 /磅）内容摘自六鉴网发布ABS技术与市场调研报告