[发明专利]一种制备大粒径高抗冲MBS树脂的方法

说明书

所属技术领域：

本发明涉及高分子材料的制备方法，具体的说是一种大粒径高抗冲MBS树脂的制备方法，尤其是一种适用于不透明、半透明高抗冲PVC硬质片、高强度管材、管件的高分子材料的制备方法。

背景技术：

MBS树脂是一种新型有机高分子材料，也叫做聚氯乙烯抗冲改性剂，主要用于改善各种塑料材料(尤其是PVC)的抗冲击性能和加工性能，通过与PVC的共溶使其均匀地分散到PVC物料中，两者具有合适的相容性时，则两者之间就具备必要的粘合力，从而达到赋予PVC良好的高抗冲性能的效果，同时抗拉强度和伸长率也都能得到提高。

MBS树脂是利用甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丁二烯(Bd)、苯乙烯(St)、丙烯酸酯等几种不饱和烯烃的高效聚合而得到的，它具有典型的核-壳结构。产品为白色粉末活粒状，表观密度0.25-0.50g/cm³，均聚物为10％-30％，接枝物一般都大于70％，冲击强度为13-25kg/cm²，由于其溶度参数与PVC相近，故两者的热力学相容性好，表现为PVC在室温或低温下具有很高的抗冲击强度。由于其与PVC相容性好，在室温或低温下具有很高的抗冲击性，故也适用于非透明性的各种制品。经过MBS改性后的高抗冲PVC可广泛应用于建筑材料、汽车零件、计算机零件、电子仪表外壳、家用电器外壳、体育器材、透明器材等，是通用塑料工程化的一个重要方面；木塑复合材料(由聚乙烯、聚丙烯及聚氯乙烯等制成)具有不易裂开，不会轻易腐烂的特点，可替代木材用作栅栏、围栏、甲板、铺设材料等；硬质PVC发泡片材可取代各种木材，用于家具、室内装修等。MBS是在粒子设计概念基础上合成的新型高分子材料。

发明内容：

本发明的目的在于针对现有生产技术的不足，而提供的一种制备大粒径高抗冲MBS树脂的方法。

本发明所采用的技术方案是：

一种制备大粒径高抗冲MBS树脂的方法，其步骤为：

1)SBR制备：依次往聚合釜中投入软水、硬脂酸钾、硫酸钠、草酸、苯乙烯、十二烷基硫醇、过硫酸铵，用高纯氮气置换釜内气体，加入丁二烯；开启搅拌5～15分钟后，缓慢升温，半小时升温至60℃，在60～63℃恒温反应，压力控制在1.0Mpa以下，反应时间结束；当压力小于0.1Mpa.停止搅拌；用氮气将反应完毕的胶乳压入脱气釜内，用真空加排空的方法进行脱气，经取样检测残余单体量合格后，降温放料；过180目的滤网，放置于不锈钢储罐罐中备用；

2)生产MBS：往聚合釜中加入软水、SBR，启动搅拌，升温至70-73℃，加入过硫酸铵，滴加苯乙烯2小时，保温2小时，滴加甲基丙烯酸甲酯3小时，保温1.5小时，取样检测乳液的含固量达到要求后，冷却至60℃以下，放入不锈钢储槽中备用；

3)采用连续破乳方式，对MBS乳液进行三级破乳，破乳完成的物料从破乳釜压到水洗槽内，加入适量去离子水，搅拌15分钟，换水再搅拌，循环操作3次，通过浆液泵将乳液输送到浆液高位槽；进行离心脱水，并用蒸气干燥，干燥床温度控制在30-40℃之间，干燥后降温、过筛，得成品MBS。

本发明所采用的技术方案还包括有：生产SBR的过程中，所需物料的质量百分比为：软水61.82％、硬脂酸钾2.13％、硫酸钠0.2％、草酸0.12％、苯乙烯6.19％、十二烷基硫醇0.08％、过硫酸铵0.12％、丁二烯29.34％。

生产MBS的过程中，所需物料的质量百分比为：软水12.73％、SBR65.20％、苯乙烯4.35％、双甲酯8.69％、过硫酸铵0.03％。

生产1吨MBS的原料消耗为：丁二烯533kg、苯乙烯234kg、丙烯酸甲酯242kg、硬脂酸钾38.5kg、去离子水1528kg、硫酸钠3.5kg、过硫酸铵2.1kg、十二烷基硫醇1.4kg、草酸2.1kg。

与现有技术相比，本发明的优点是所生产的MBS颗粒粒径从80nm提高到240nm，大大提高了MBS产品的抗冲击性能，本方法以可控聚合工艺制备适当粒度的丁苯胶乳中间体，采用附聚剂硫酸钠和草酸提高了定本胶乳的粒径，连续多级破乳技术使MBS颗粒更加均匀，使产品稳定性大大提高。

技术指标如下表：

具体实施方式

在生产过程中，工艺参数充分证实，MBS产品不合格，主要是采用的原料丁苯胶乳的质量问题而造成的。通过优化配方，增进了乳化剂的稳定性，增大了丁苯胶乳粒径，增加了MBS添加到PVC、塑料制品中的抗冲性。对设备进行了改进，由浆式混合改为叶轮加浆式双层搅拌混料，同时降低了叶轮的转速，采用MMA.st单体分别接枝生产，增加了乳化剂的稳定性。