[发明专利]超高抗冲击强度ABS树脂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料合成与制备技术领域。ABS树脂通常是指聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯、丙烯腈的接枝共聚物，其中：A代表丙烯腈，赋予耐化学性和热稳定性；B代表丁二烯，赋予韧性和抗冲击性；S代表苯乙烯，赋予刚性和易加工性。本发明涉及一种ABS树脂及其制备方法，特别是超高抗冲击强度ABS树脂及其制备方法。

背景技术

ABS树脂通常是以经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶为增韧剂，按照一定的比例将增韧剂溶解在苯乙烯、丙烯腈中，采用热引发或引发剂引发的方法制备的。加入橡胶增韧剂后，极大地改善了SAN树脂的抗冲击性能，但是采用上述通用的橡胶作为增韧剂难以得到超高抗冲击强度的ABS树脂，采用上述经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶作为增韧剂制备的ABS树脂其Izod抗冲击强度均难以大于300J/m，这在一定程度上限制了ABS烯树脂的使用。目前尚无资料报道如何有效地进一步提高ABS树脂的抗冲击性能。

近年来，合成橡胶工业发展较快，以丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物为代表的集成橡胶已在汽车轮胎领域得到了很好的应用，通过调节丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的单体配比、微观结构、序列结构，实现了丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物集成橡胶产品的系列化，集成橡胶的出现同时也为橡胶增韧塑料领域的发展提供了潜在的可能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高抗冲击强度ABS树脂，其采用丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物做增韧剂改性SAN树脂，所得产品与普通的ABS树脂相比，其抗冲击强度得到显著提高。

本发明的另一个目的在于提供一种超高抗冲击强度ABS树脂的制备方法。

本发明的关键在于采用丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物代替通用的橡胶，即：将丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物按一定的配比溶解在苯乙烯中，通过自由基反应制备超高抗冲击强度的ABS树脂。

本发明所涉及的超高抗冲击强度的ABS树脂，其特征在于该树脂是以苯乙烯、丙烯腈为单体，以丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物为增韧剂，采用自由基聚合方法制备的。上述超高抗冲击强度的ABS树脂，其中苯乙烯含量一般范围为50％-75％(重量百分比，下同)，丙烯腈含量为10％-25％，异戊二烯含量一般范围为1％-20％，丁二烯含量一般范围为1％-20％，苯乙烯含量最佳范围为55％-72％，异戊二烯含量最佳范围为3％-15％，丁二烯含量最佳范围为2％-15％，丙烯腈含量最佳范围为15％-23％。上述超高抗冲击强度的ABS树脂，其微观形态与通用ABS树脂相似具有明显的微观相分离结构，但与通用ABS树脂所具有的海岛结构特征不同，超高抗冲击强度的ABS树脂具有规整的网状增韧结构。本发明所涉及的超高抗冲击强度ABS树脂的数均分子量范围一般为10×10⁴-50×10⁴，最佳范围为15×10⁴-35×10⁴。

本发明所涉及超高抗冲击强度的ABS树脂的的制备方法如下：其包括将增韧剂丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物溶解在苯乙烯、丙烯腈中，控制增韧剂在苯乙烯中的含量为3％-35％(重量百分比)，采用自由基引发的方法进行聚合，反应结束后采用传统方法对聚合物进行后处理，得到超高抗冲击强度的ABS树脂。

本发明所涉及的超高抗冲击强度的ABS树脂的制备方法的优选方案如下：按单体配比将苯乙烯、丙烯腈、增韧剂加到反应器中，增韧剂用量一般范围为3％-35％(重量百分比，以下同)，增韧剂用量最佳范围为5％-25％；引发反应温度为60℃-180℃，采用自由基引发的方法进行聚合，反应结束后加入防老剂(受阻酚类或和亚磷酸酯类的混合物)，采用传统方法对聚合物进行后处理，产品干燥后进行分析测试。自由基聚合引发方法可以采用热引发或引发剂引发。采用自由基引发剂引发时自由基引发剂的用量一般为150ppm-600ppm。