ABS樹脂及其改性和生產(chǎn)工藝
化學(xué)先生 / 2019-09-27
1：ABS樹脂及其改性
ABS樹脂是目前產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的聚合物共混物產(chǎn)品。它是由苯乙烯/丙烯腈的無(wú)規(guī)共聚物(SAN)為連續(xù)相，聚丁二烯或丁苯橡膠為分散相，以及“就地”接枝聚合形成的共聚物組成的兩相體系，是典型的均聚物和共聚物組成的多元共混物。
ABS應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，在機(jī)電、儀表、汽車、交通及日常生活用品等方面都有大量應(yīng)用實(shí)例，如儀表外殼、電視機(jī)與收錄機(jī)外殼、汽車零部件、裝飾件、各種規(guī)格和用途的板材、管道等。
由于ABS的基體SAN比PS具有更大的極性，因而ABS比HIPS具有更高的模量、強(qiáng)度和韌性。如圖8-18所示，ABS的屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度差不多是HIPS的兩倍。雖然從應(yīng)力-應(yīng)變曲線上看，ABS的斷裂伸長(zhǎng)率較低，那是因?yàn)锳BS在拉伸時(shí)產(chǎn)生局部剪切變形引起細(xì)頸的緣故，但實(shí)測(cè)的缺口沖擊強(qiáng)度通常高于HIPS近一倍。
2：ABS樹脂的生產(chǎn)工藝
ABS生產(chǎn)方法很多，工業(yè)生產(chǎn)以接枝共聚法為主。接枝共聚中叉有許多不同的方法，它們各具特點(diǎn)。
(1)乳液接枝共聚法乳液接枝共聚法的特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便， 控制容易。橡膠用量可在較大幅度范圍內(nèi)變動(dòng)，制得的ABS膠粒尺寸較小。但存在后處理麻煩以及乳化劑、凝聚劑難以洗凈而影響產(chǎn)品質(zhì)量的缺點(diǎn)。實(shí)際生產(chǎn)中常把乳液法改變?yōu)槿橐汗簿酃不旆?，即先分別制備聚T二媚接枝SAN的共聚物膠乳和SAN膠乳，然后再將兩種膠乳混合，經(jīng)后處理(共凝聚)制得ABS樹脂。此法除具有乳液共聚法的特點(diǎn)外，還具有橡膠接枝率便于控制、ABS 兩相組成易于調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。但后處理麻煩和產(chǎn)物不夠純凈的缺點(diǎn)仍然存在。
(2)本體法和本體-懸浮法 本體法生產(chǎn)ABS類似于HIPS本體聚合工藝，所得產(chǎn)物純凈，工藝流程短，產(chǎn)品質(zhì)量高。但本體法生產(chǎn)AIS迄今仍未能廣邁采用，主要是由于聚合時(shí)的散熱、橡膠粒子尺寸、粒徑分布以及形態(tài)控制均較為困難。同時(shí)，此法不宜制備高橡膠含量的產(chǎn)品，然而，從節(jié)能和杜絕三廢方面考慮，本體法還是有發(fā)展前景的。
另一種ABS的生產(chǎn)方法是本體懸浮法。這種方法制得的ARS樹脂產(chǎn)品純凈，生產(chǎn)成本低，但橡膠用量不能過(guò)高，否則體系黏度太大面難以操作。因此，此法生產(chǎn)的AIS含膠量不高，膠粒尺寸較大，沖擊韌性不是太高。
(3)乳液~懸浮法近年來(lái)出現(xiàn)將乳液法 和懸浮法結(jié)合在一起的所謂乳液 懸浮法。此法第一步為進(jìn)行乳液接校共聚，反應(yīng)到一定程度后，將共聚膠乳進(jìn)行后處理得接枝共聚物，再在懸浮聚合條件下進(jìn)行懸浮聚合。此法的第一階段比本體法容易控制，橡膠含量不受限制，而第二階段的懸浮聚合義可克服乳液法產(chǎn)物不純凈的缺點(diǎn)。
此外，還有把乳液接枝法生產(chǎn)的ABS和本體懸浮法生產(chǎn)的ABS進(jìn)行機(jī)械共混的方法(聯(lián)用法)，即將乳液法生產(chǎn)的小粒徑ABS和懸浮法生產(chǎn)的大粒徑ABS混合在一起，產(chǎn)生一定的協(xié)同效應(yīng)，使ABS的加工性、沖擊韌性進(jìn)一步改善。這種共混ABS比單方法生產(chǎn)的ABS具有更優(yōu)良的綜合性能。
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