[发明专利]ABS树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种ABS树脂及其制备方法。

背景技术

ABS具有复杂的二相结构，即橡胶相和基体树脂，综合了丙烯腈-苯乙烯共聚物和聚丁二烯的优良性能，具备抗冲击性能好、表面硬度高、尺寸稳定、耐化学性及电性能好、易于成型和机械加工等优异的综合性能，在电子、仪器仪表、汽车等方面应用广泛。

ABS工业生产的主要方法有乳液接枝聚丁二烯与丙烯腈-苯乙烯共聚物(SAN)掺混法和连续本体聚合法。前者为二步法间歇、半连续工艺生产，运行周期短，切换品种快，有代价的灵活性和可定制，产品中杂质含量高(盐、表面活性剂)，经后序掺混造粒制得；后者为一步连续工艺生产，运行周期长，生产成本较低，环保，产品纯净，但切换品种慢，工艺灵活度有限，品种有限。因橡胶含量、形态、粒径大小及分布、二相界面粘结力等不同，两者产品的力学及加工性能也不同。

一般而言，乳液法ABS中橡胶粒径为0.03～0.5μm，本体法ABS中橡胶粒径为0.5～10μm。本体法ABS中橡胶颗粒包埋了基体树脂SAN，以至于橡胶在基体树脂中的表观体积增大，有利于提高橡胶增韧作用。然而，受橡胶在苯乙烯、丙烯腈中溶解有限以及聚合体系黏度限制，本体法ABS中橡胶含量一般控制在15％以内，最多不超过20％(如US5166261)，限制了冲击性能。此外，与乳液法ABS相比，其拉伸和弯曲性能偏低。

引入橡胶可改善脆性断裂材料韧性。ABS是典型的橡胶增韧改性的聚合物材料。橡胶增韧机理主要有两种：剪切屈服和银纹机理。大的橡胶粒子可引发银纹，小粒子可引起剪切屈服。基体树脂中含双峰或多峰分布橡胶粒子，可产生协同增韧效应，即两种机理同时发挥作用。研究发现(Souheng Wu，Polymer Engineering and Sicence，1991，30(13)：753-761)，SAN中这种协同效应最为明显，即在两种、多种粒径粒子的比例适当时可使ABS的抗冲击性能高于任何单一粒径橡胶粒子的增韧作用。另外，小粒径橡胶颗粒对提高ABS的光泽度有利，大粒径橡胶颗粒对用于亚光制品的ABS有利。

已知通过调节具有“双峰”橡胶粒径分布的ABS可以获得最佳的材料物理性能。“双峰”分布的ABS可通过在聚合过程中加入两种粒径的橡胶粒子来制备(如US3663656、US3825621、US5240993、US6492467等)。这种方法制备工艺复杂，装置运行成本高，不利于推广。此外，也可将不同粒径的接枝橡胶粒子和基体聚合物共混得到“双峰”分布的ABS(如US3509237、US3576910、US4250271、US5696204等)。这种方法需要大量使用高胶粉(橡胶含量在45％以上)，成本高，在应用上有局限性。

中国上海华谊本体聚合技术开发有限公司专利ZL200510026660.8中介绍了使用本体法制得的通用ABS分别与韩国SAMSUNG公司乳液法生产的STAREX SR032 ABS和德国拜尔公司乳液法生产的Lustran HH1827 ABS共混方法。其中本体法ABS树脂丙烯腈含量15～30％，橡胶含量7～20％，苯乙烯含量50～70％，橡胶粒径范围为1～10μm，连续相SAN的分子量为50000～350000。乳液法ABS具有中抗冲强度，粒径处于0.1～2μm的橡胶粒子占橡胶粒子总体积50％以上。该专利中实例表明，在STAREX SR032 ABS与本体法ABS之比为15∶1时，共混ABS的抗冲击强度达最大值为31.72kJ/m²；在LustranHH1827ABS与本体法ABS之比为2∶1时，共混ABS的抗冲击强度为32.6kJ/m²。两个实例中抗冲击强度增幅可达100％，同时保持了良好的耐热性。然而，该专利中并未提及产物的拉伸、弯曲性能的情况。该法虽使用了市售的乳液法ABS，但使用的本体法ABS不是市售的。因此，它也难于被一般塑料企业采用。

综上所述，上述文献并未提供一种全面改善本体法ABS树脂冲击、拉伸、弯曲性能的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是现有技术中存在的本体法ABS冲击、拉伸、弯曲性能偏低的问题，提供一种新的ABS树脂。该ABS树脂具有制备原料易得，冲击、拉伸、弯曲性能优良的优点。本发明所要解决的技术问题之二是要提供一种与解决技术问题之一相适应的ABS树脂的制备方法。

为了解决上述技术问题之一，本发明采用的技术方案如下：一种ABS树脂，以重量份数计包括以下组分：