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ABS树脂的研究进展 摘要：聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)三元共聚物即ABS树脂具有优异的机械性能、热稳定性能、耐化学性能、美学性能和加工性能等因而被广泛应用。本文综述了国内外ABS树脂的生产工艺和制备方法，指出了连续本体聚合法具有优势，但仍要与乳液聚合法长期竞争、共存、并重点阐述了现在应用最广泛的制备ABS树脂的方法是乳液接枝ABS接枝聚合物一本体SAN掺混的方法。首先将乳液聚合法合成的聚丁二烯胶乳作为种子进行苯乙烯和丙烯腈的接枝聚合反应生成ABS接枝共聚物;釆用本体法制备SAN基体树脂;最后介绍了ABS树脂的有关生产关键和应用领域。 关键字：ABS树脂；生成工艺；本体法；研究开发 概述：聚（丙烯腈-丁二烯-苯乙烯）共聚物（ABS）是一种典型的两相结构的三组分热塑性树脂,由聚(苯乙烯-丙烯腈)共聚物即SAN连续相和分散的聚丁二烯橡胶相组成.橡胶粒子通过与部分单体接枝以形成与非接枝SAN基体间必要的界面粘结力,并促使胶粒均匀分散于基体中【1】。ABS树脂各组分赋予其各自独特的性能，其中，丙烯腈（AN）组分赋予树脂耐化学性、耐候性、耐热性、硬度及拉伸强度；丁二烯（BD）组分赋予树脂韧性和耐低温性能(低温耐冲击强度)。苯乙烯（St）组分则赋予树脂优良的电性能、加工性能和表面光泽性等【2】。正是因其优异的机械性能、高的热稳定性能和耐化学性能、优良的美学性能以及好的加工性能而被广泛地应用于电子和大型电器、小型电器、交通运输（如仪表盘、车轮罩等部件）、轻工领域（如箱包、玩具和板材）等。 1 ABS树脂生产工艺 ABS树脂生产方法及合成工艺技术路线有乳液接枝法(直接生产ABS树脂)、乳液接枝ABS~乳液AS混合凝聚法、乳液接枝~本体法、聚丁二烯橡胶(BR)为原料的本体法、乳液接枝ABS~本体或悬浮ABS树脂掺合法、连续聚合乳液接枝ABS~本体或悬浮ABS树脂掺合法等。这几种生产方法及合成工艺技术路线均已工业化,建有万吨级以上的生产装置。其中乳液接枝ABS乳液AS混合凝聚法已逐步被淘汰。未见报道工业化的生产方法有本体~悬浮聚合法和乳液~悬浮聚合法,美国道化学公司、德国BASF公司和美国博格华纳公司分别拥有这两种方法的专利技术。 工业化的ABS树脂合成工艺技味,除以BR为主原料的本体法外,其它的是以聚丁二烯胶乳(PBL)为接枝聚合主干物(主原料),与苯乙烯S(M)、丙烯睛(AN)、一起反应的乳液接枝聚合法。该法以水为介质加入乳化剂、调节剂、扩散剂、引发剂、还原剂等助剂。在此基础上,开发了乳液接枝ABS一乳液AS混合凝聚法、乳液接枝一本体聚合法、乳液接枝ABS一AS(悬浮或本体)树脂掺合法【3】。 2 ABS树脂的制备方法 2.1乳液接枝一本体SAN掺混法【4】 乳液接枝一本体SAN掺混法是在乳液接枝法的基础上发展起来的,是目前国内外生产ABS树脂最主要的生产工艺,主要由接枝用主干胶乳的合成、主干胶乳与苯乙烯和丙烯睛的接枝共聚,本体SAN共聚物的合成以及ABS接枝共聚物与SAN树脂的掺混等步骤组成。乳液接枝一本体SAN掺混法生产ABS树脂的优点在于,一是SAN的合成比较简单,污染小;二是ABS中的橡胶含量和SAN的分子量、含量可有效控制,可生产综合性能好,特别是韧性和刚性均很高的ABS树脂;三是因其工艺的灵活可调,产品牌号多,应用范围广。今后的研究发展方向是提高胶乳质量、缩短反应停留时间和增大胶乳粒径。 2.2连续本体聚合法 连续本体聚合法由日本东丽公司在2世纪年代中期实现工业化生产,是近年来发展较快的一种生产工艺。它与生产高抗冲聚苯乙烯(HPIS)的连续本体法很相似,主要区别在于反应多了丙烯睛单体。连续本体聚合法主要包括溶胶、预聚合、聚合、脱挥和造粒等过程。将一定量聚丁二烯橡胶溶于按比例配制的苯乙烯和丙烯睛单体在少量溶剂存在的情况下被连续加人到一个全混流反应器实现相转变,再经过多级活塞流反应器继续反应,整个聚合过程也都伴随着接枝反应,接着在物料达到约75%的转化率后送到脱挥器将未反应的苯乙烯、丙烯睛单体和溶剂闪蒸出去并供回收循环利用,熔融的物料再经过造粒成为ABS树脂成品。上述反应器的结构与HPIS、SAN本体聚合的反应器基本相同,因此生产ABS树脂的连续本体结合生产线也可用于普通聚苯乙烯、高抗冲聚苯乙烯和SAN的生产。连续本体聚合法生产ABS树脂的优点在于:一是工艺流程简单,只需要一套本体聚合装置;二是操作容易,污染少和投资省,国外新建装置有向该工艺发展的趋势。但由于本体聚合工艺本身的局限性,无法生产橡胶含量在20%以上的ABS其产品的抗冲强度受限制,另外橡胶粒径相对较大,亦无法达到乳液接枝本体sAN掺混法能达到的高光泽度,因此,采用连续本体聚合法生产所得ABS树脂产品的范围比较窄。今后的研究开发方向是