[发明专利]连续本体制备ABS塑料的方法

说明书

本发明涉及橡胶改性苯乙烯连续本体聚合工艺及所用设备领域，具体为一种连续本体制备ABS塑料的方法。一种连续本体制备ABS塑料的方法，包括在两个及两个以上的沸腾全混式SAN聚合反应槽组合，其特征是：高胶湿粉直接加入本体法聚合反应中的第二反应槽，同时聚合反应的放热在沸腾体系使高胶湿粉的水分和反应物及溶剂蒸发经冷凝后经油水分离可去除高胶湿粉的水分，聚合溶液经预热达到230℃以上在脱挥槽未反应单体，ABS聚合物经二级脱挥后有最低的残留挥发物，ABS呈面条状由水下切粒机切粒，经干燥筛选即得产品ABS粒。本发明减少设备投资，降低能耗。

技术领域

本发明涉及橡胶改性苯乙烯连续本体聚合工艺及所用设备领域，具体为一种连续本体制备ABS塑料的方法。

背景技术

ABS是苯乙烯，丙烯腈和聚丁二烯接枝聚合的塑料，传统ABS是用乳液聚合成聚丁二烯乳浆。聚丁二烯乳浆再和苯乙烯和丙烯腈经乳液接枝聚合成ABS乳浆经破乳，凝聚，脱水，干燥成ABS高胶粉。制得ABS高胶粉再和苯乙烯/丙烯腈共聚物(SAN)混掺ABS高胶粉经双螺杆挤出机混练制粒而得。以上过程有两个工序是短板，一是ABS高胶粉干燥过程会有自燃及爆炸风险，同时过热干燥会影响颜色。干燥热风有排气污染等缺失。另一是双螺杆挤出机的掺混脱水是耗能高，设备昂贵。若能免除可显着降低投资成本，减少人工操作，减少电力耗用及环保费用，提高生产效益。

本体法SAN聚合工艺兴起于上世纪70年代初期，当时有两个技术创新专利最受瞩目，美国专利USP3813369公开了一项技术方案，其技术特征是沸腾式卧式反应釜，利用反应物的蒸发热，其潜热是最有效移除聚合反应放热。美国专利USP3679651开发的聚合反应釜利用内部复杂的盘管加螺旋搅拌器，其撤热是部分靠进料显热和盘管热交换。相似撤热的工艺是陶氏使用类同于管壳式反应器利用循环泵作循环取代搅拌器。上述技术方案的最大弱点是利用热交换管换热，满槽操作，利用反应釜的内部盘管热交换来撤除反应放热效益低。反应釜的结构复杂，生产高丙烯腈含量产品极易结垢，生产稳定性不是最好。今日新型SAN装置皆是以沸腾式反应釜为主流。公开号为101338001A的中国专利于2009年01月07日公开了一种光学级聚甲基丙烯酸甲酯连续式溶液聚合工艺及所用设备，在实施例6及权利要求3即涵盖苯乙烯及丙烯腈共聚合工艺。利用沸腾蒸发热撤热是最有效的控温。同时反应体系含水高胶粉的水分伴随单体蒸发经冷凝后可经油水分离可去除水分。结合该专利所揭示工艺基础延伸开发为本发明的基本思路。

国内有一厂家开发ABS湿粉和本体法溶融SAN聚合物一同进入双螺杆挤出机混掺挤出。本体法SAN装置的脱挥槽由齿轮泵挤出溶融SAN进入双螺杆挤出机第一筒体，ABS湿粉和添加剂混和后由螺杆喂料机输进第四段筒体。因ABS湿粉含水量约35-40％，因此混掺时腔体内聚合物会急速冷却，即使有捏合混练组件的机械动能仍无足够热量使全部湿粉融熔，因此挤出粒子呈爆米花或固态粉粒夹杂。该ABS湿粉及添加剂应加入双螺杆挤出机第一筒体经捏合熔融后，部分水分可先利用高压挤压挤出此时再注入熔融SAN，由脱挥槽出来熔融SAN一般温度约在220-230摄氏度以上，因此有足够热量和前头挤压部分脱水后的融熔ABS混练完成后段脱水及脱挥。此种在线混掺是可行的，但仍需昂贵的双螺杆挤出机。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种减少设备投资、降低能耗、降低成本的聚合工艺，本发明公开了一种连续本体制备ABS塑料的方法。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种连续本体制备ABS塑料的方法，包括在两个及两个以上的沸腾全混式SAN聚合反应槽组合，

聚丁二烯乳液和苯乙烯、丙烯腈经乳化接枝聚合成ABS乳浆，经破乳、凝聚、脱水、水洗再经螺旋压榨脱水制得含水分在15％～25％的高胶粉，所述高胶粉不再经干燥工序而是直接和本体法生产的苯乙烯/丙烯腈共聚物(即SAN)混掺，一般塑料混掺需经双螺杆挤出机的捏合混练同时脱气并脱水而取得产品ABS粒，本发明免除双螺杆挤出机，将高胶粉在SAN聚合过程时混掺混合并利用聚合放热脱水。