[发明专利]一种低密度ABS树脂生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及低密度ABS树脂生产方法；涉及ABS接枝聚合和SAN聚合过程。

背景技术：

专利CN101670655A介绍一种通过发泡方法制备ABS板材的方法，该专利解决ABS板材发泡过高而影响二次加工使用的问题，很好的降低材料的密度。将ABS树脂、发泡剂等材料混合后，通过第一挤出机挤出到第一倍增器中形成发泡层，再利用第二挤出机挤出非发泡层，二者再同时挤出到多层倍增器，形成64-100层的ABS板材。该专利在ABS加工过程中引入发泡材料，需要增加复杂的设备，并且只适用于板材ABS成型过程。

专利CN101747543A及专利CN1544523A介绍SBS材料通过发泡方法降低密度的方法，将SBS、助剂、发泡剂等材料共混密炼形成发泡制品，密度控制在0.2-1.0g/cm³，同时控制产品的融流指数在10.3-23.6g/10min，硬度在28-68范围内。发泡后材料密度大范围下降，同时产品的性能也发生较大改变。

专利CN1500830A、CN1500833A公开一种木塑板材的制备方法，通过将一定粒径的木粉与PS或ABS树脂共混，制备替代木材的树脂材料。该专利通过添加发泡剂、阻燃剂、增韧剂等成分控制板材的性能，由于原料组成复杂致使生产工艺复杂，且产品仅局限于板材材料。阻燃剂等成分还使材料的密度增加。

专利CN102229736A公开一种轻质降噪ABS材料制备方法，该专利通过向ABS树脂中加入5-45%的轻质无机填料（5-20微米空心玻璃微珠或空心陶瓷微珠），并加入偶联剂等助剂，降低了ABS树脂的密度，同时空心无机填料还具有降低噪音、吸收震动的作用。空心微球是一种中空密闭的正球形、粉沫状的超轻质填充材料，具有重量轻体积大、导热系数低、分散性、流动性、稳定性好的优点。另外，还具有绝缘、自润滑、隔音隔热、不吸水、耐腐蚀、防辐射、无毒等优异性能。该发明得到的ABS产品密度0.99-1.04g/cm³，对材料的轻质化起到很大作用，材料的缺口冲击强度8-24KJ/m²,拉伸强度20-46MPa。密度大幅度变化必然引起材料性能的明显变化，通过该方法很难进行密度微小调整，同时共混过程还要加入偶联剂、增韧剂等助剂，挤出过程还需要防止过度剪切破坏空心粒子，工艺过程复杂，不适合大批量生产，产品应用范围限制在汽车领域。

发明内容：

本发明的目的是提供一种低密度ABS树脂生产方法；通过改变ABS产品的组成和分子结构，平衡性能与密度，降低ABS树脂密度，同时保留ABS树脂良好的流动性能、力学性能及耐热性能、外观性能的基础上，优化SAN树脂结构，通过优化丙烯腈、苯乙烯比例并引入第三单体，合成出具有性能良好并且密度较低的SAN树脂，再将该树脂与ABS接枝聚合物共混挤出，形成低密度ABS树脂产品。

ABS树脂是由SAN树脂和ABS接枝聚合物组成的，其中SAN树脂占主要成分，对产品的密度起到决定性作用。ABS接枝聚合物主要由橡胶组成，密度相对较低，增加橡胶含量可以降低ABS树脂的密度，但这种方法对ABS树脂的性能影响较大，同时增加生产成本，降低装置生产能力。ABS树脂由三种单体结构，产品的性能是一种平衡关系，橡胶单体的增加虽然降低材料密度，但损失刚性和流动性能。对于目前已经被用户接受的ABS树脂牌号，产品性能的变化势必引起用户不适。本发明能够在保留原有牌号性能不变的基础上，降低ABS树脂密度，从而提高产品市场竞争力。

通常降低材料的密度可以从三方面实现，一是进行填充密度较低的填料；二是与轻质聚合物共混；三是进行发泡改性。以上三种方法适合在较大范围内降低材料的密度，对密度的调节作用很大，但同时对材料的其他性能影响也很大，可以说改变了材料的结构。而且降低密度过程需要进行共混挤出，增加了ABS材料的加工过程。本发明通过合成新型SAN树脂，在ABS树脂生产过程中一次实现降低密度的目的。同时传统共混工艺不适合密度微小调整的改性需要，很难将密度变化范围控制在0.01g/cm³范围内，产品性能不稳定。