一种采用连续本体装置制备高抗冲AES树脂的方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种采用连续本体装置制备AES树脂的方法，其工艺流程包括乙丙橡胶的溶解、苯乙烯和丙烯腈单体的接枝聚合反应和AES树脂的脱挥造粒三部分。连续本体装置包括原料配制系统、重并联的二级串联管式平推流反应器聚合系统、真空脱挥挤出造粒系统三部分，原料配制系统包括溶胶釜和胶液储存釜，重并联的二级串联管式平推流反应器聚合系统包括含物料内循环连续管式平推流反应器和助剂罐。采用该连续本体装置制备AES树脂的工艺方法简便，环境友好，可进行连续生产，并且物料在装置中停留时间较长，无乳化剂等残留，可制备得到具有较高冲击强度的AES树脂。

Method for preparing high impact AES resin by adopting continuous body device

The invention relates to a method for preparing device of AES resin by continuous bulk, the process includes the reaction of ethylene propylene rubber and AES resin dissolved, styrene and acrylonitrile monomer polymerization devolatilization granulation part three. The continuous body device comprises a raw material preparation system and parallel series of two tubular plug flow reactor polymerization system, vacuum devolatilization extrusion granulation system in three parts, raw material preparation system including sol glue storage kettle and kettle, heavy parallel series of two tubular plug flow reactor system containing polymer materials internal circulation continuous tubular plug flow reactor and auxiliary tank. Preparation methods of AES resin by using the continuous body device is simple, environmentally friendly, continuous production, and the material retention time is longer in the device, without emulsifier residue, can be prepared by AES resin has high impact strength.

【技术实现步骤摘要】
一种采用连续本体装置制备高抗冲AES树脂的方法
本专利技术属于高分子材料制备领域，特别涉及一种采用连续本体发制备高抗冲AES树脂的方法和连续本体工艺装置。
技术介绍
AES树脂为丙烯腈、乙丙橡胶和苯乙烯接枝共聚物，是在ABS树脂的基础上开发产生的。与ABS树脂相比，由于其主链上的乙丙橡胶不含或AES树脂为丙烯腈、乙丙橡胶和苯乙烯接枝共聚物，是在ABS树脂的基础上开发产生的。与ABS树脂相比，由于其主链上的乙丙橡胶不含或含有较少量的双键，因而具有优异的耐候，其耐候性为ABS树脂的4-8倍，所以AES树脂在建筑材料和汽车零部件等户外产品中得到了广泛地应用。除优异的耐候性外，AES树脂的热稳定性和吸水率也都优异ABS树脂。AES树脂在20世纪60年代已经实现了工业化，生产方法主要有共混法和直接合成法。共混法是将苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)和乙丙橡胶(EPDM)进行共混，但是由于SAN的极性和EPDM的非极性使得在共混时两者的相容性差，一般要加入相容剂，但相容剂的加入使AES树脂的机械性能下降，所以工业生产中不采用共混法制备AES树脂。直接合成法是将丙烯腈、苯乙烯和乙丙橡胶按一定比例配置后，采用悬浮聚合、乳液聚合、溶液聚合、本体聚合直接合成以乙丙橡胶为主链、以苯乙烯和丙烯腈共聚物为支链的AES树脂。美国专利US3692450、日本专利JP48017895、中国专利CN101050257公开了采用悬浮聚合制备AES树脂的方法。在悬浮接枝聚合反应中乙丙橡胶很难溶于一定比例的单体混合溶液，制备得到的AES树脂的接枝率较低，导致产品力学性能差，并且在悬浮聚合体系中需要加入大量的悬浮剂等助剂，后处理复杂。美国专利US4788205、US3435096，中国专利CN101348545A、CN101735399A公开了采用乳液聚合制备AES树脂的方法，与悬浮法相比接枝率高，工艺配方调整灵活,但体系中存在的大量乳化剂使后处理复杂，同时残留的助剂会影响AES树脂的性能，并且生产成本高，污染大。现阶段AES树脂工业化的生产方法只有溶液聚合法，研究和报道的文献和专利较多，该方法反应比较温和,容易控制，反应过程中加入的添加剂较少，有单釜、双釜和三釜操作，可间歇生产也可连续生产。美国专利US416608、US3876727等报道了溶液聚合制备AES树脂的方法，将乙丙橡胶溶解于混合溶剂中,送至聚合釡后,依次加入苯乙烯、丙烯腈和引发剂,加热进行接枝聚合反应，反应一段时间,聚合的转化率达到90％以上，在经过乙醇沉淀、水洗、过滤、干燥等一系列操作后最后得到AES树脂产品。但溶液法溶剂用量大，并且沉淀最终产物时需要使用大量的甲醇或乙醇，这就导致了该方法投资大，生产成本高，工艺复杂。本体法制备ABS树脂由于工艺流程简单，无需后处理，无污染等优点得到了广泛地应用，但采用本体法制备AES树脂的报道较少。中国专利102127192A报道了一种AES树脂的连续本体制备方法，将三元乙丙橡在一定温度下溶解在溶剂中，再与苯乙烯、丙烯腈、引发剂和链转移剂等助剂混合形成橡胶溶液体系,依次经过三个串联的塔式反应器进行本体接枝聚合反应,真空脱挥挤出造粒制备得到AES树脂。但该本体法中橡胶溶液需要分步配置，并且助剂的用量调节不是很灵活，并且AES树脂的冲击强度不是很高。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种采用连续本体装置制备高抗冲AES树脂的方法。该方法是将乙丙橡胶在一定的温度下溶解于苯乙烯、丙烯腈单体和溶剂中，将溶解好的橡胶溶液体系在输送设备下，依次送至四个串联的平推流反应器中进行聚合反应，最后进行脱挥造粒得到了AES树脂。用该套连续本体装置制备AES树脂简化了目前AES树脂的生产工艺，降低了生产成本，助剂量可在聚合过程中实现调控，同时制备得到的AES树脂具有较高的冲击强度。本专利技术中的连续本体装置，橡胶原溶液从第一反应器的顶部进入，从第一反应器的底部流出，流出的物料紧接着进入第二反应器顶部，以同样的流入和流出方式依次进入第三和第四反应器，从第四反应器底部流出的物料最后进入脱挥造粒系统。与现有的本体装置相比，将四台反应器串联起来，实现部分物料在聚合体系中的内循环，解决了反应器传质、传热和稳定性差等一系列问题。在反应过程中四台反应器中全部充满反应物,且反应物在反应器中的停留时间长，聚合反应完全，制备得到的树脂的冲击性能较优。与ABS树脂的连续本体法相比，由于乙丙橡胶和苯乙烯、丙烯腈单体的极性差异非常大，导致乙丙橡胶在苯乙烯和丙烯腈单体中不能很好的溶解，所以在制备橡胶原溶液时要选取适当的溶剂，使得乙丙橡胶充分溶解，提高树脂中胶含量的同时，避免了管线堵塞等问题。本专利技术为种采用连续本体装置制备高抗冲AES树脂的方法，具有以下特征：将切碎的乙丙橡胶、溶剂、丙烯腈和苯乙烯在一定的温度下，按照一定比例在溶胶釜内混合溶解至均一的原胶液，将溶解好的原胶液送至原料储存釜待用，再由输送设备将原料储存釜中的原胶液依次送至第一、二、三、四平推流反应器进行本体聚合反应，最后进入挤出机，进行脱挥造粒得到AES树脂产品。其中，乙丙橡胶溶解后重量占胶液总量的8-20％，溶剂占胶液总量15-40％，苯乙烯占胶液总量35-70％，丙烯腈占胶液总量8-25％，1,1-二叔丁基过氧化环己烷为引发剂，用量为丙烯腈和苯乙烯的总量0.01-0.15％，正十二烷基硫醇为链转移剂，用量为丙烯腈和苯乙烯的总量0.1-0.4％，硅油的用量为丙烯腈和苯乙烯总量的0.05-0.2％。其中，乙丙橡胶为以乙烯、丙烯共聚而成二元乙丙橡胶，或以乙烯、丙烯及丁二烯共聚而成三元乙丙橡胶，其中优选三元乙丙橡胶，且丁二烯橡胶含量占3-10％最优。除此之外，还可采用乙丙橡胶和聚丁二烯橡胶混合橡胶，制备具有双峰分布的AES树脂，乙丙橡胶和聚丁二烯橡胶的质量比为1:0.1-1:0.5。其中，溶剂可选用苯、甲苯、乙苯、环己烷、环己酮或他们的混合溶液，其中优选甲苯和环己烷的混合溶液，甲苯和环己烷的质量为2:1-5:1。本专利技术为种采用的连续本体装置，具有以下特征：其中，反应器由四台串联的平推流反应器组成，每台平推流反应器内部有多层导流板和多层平桨轴搅拌器，每台串联的平推流反应器结构、大小尺寸一致，反应器内部平均依次排列32层导流板，33层平桨,每台反应器分上、中、下三段区域进行温度控制。其中，在第一平推流反应器的入口处加入0.01-0.15％的引发剂和0.1-0.2％链转移剂；在第二平推流反应器的入口处加入0.1-0.2％链转移剂；在第三平推流反应器的入口处加入0-1.0％链转移剂和0.05-0.2％硅油；在第四平推流反应器入口处加入混合溶剂。其中，每台反聚合反应器的聚合反应温度控制在90-175℃；搅拌速度控制在10-120rpm；反应器出口处物料的固含量控制在20-65％。本专利技术具有以下有益效果：采用该连续本体装置制备的AES树脂悬臂梁缺口冲击强度在260-340J/m之间，熔融指数在3-6g/min之间。附图说明图1为本专利技术的一个实施例的制备AES树脂的工艺流程图。具体实施方式下面结合实施例进一步说明本专利技术，但并非限制本专利技术权利要求保护的范围。实施例1采用不同的橡胶本体聚合制备AES树脂。将12％的不同乙丙橡胶在30℃下，加入到43％的苯乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用连续本体装置制备AES树脂的方法，其特征在于，(1)将切碎的乙丙橡胶、溶剂、丙烯腈和苯乙烯在一定的温度下，按照一定比例在溶胶釜内混合溶解至均一的原胶液，将溶解好的原胶液送至原料储存釜待用，再由输送设备将原料储存釜中的原胶液依次送至第一、二、三、四平推流反应器进行本体聚合反应，最后进入挤出机，进行脱挥造粒得到AES树脂产品。(2)乙丙橡胶溶解后重量占胶液总量的8‑20％，溶剂占胶液总量15‑40％，苯乙烯占胶液总量35‑70％，丙烯腈占胶液总量8‑25％，1,1‑二叔丁基过氧化环己烷为引发剂，用量为丙烯腈和苯乙烯的总量0.01‑0.15％，正十二烷基硫醇为链转移剂，用量为丙烯腈和苯乙烯的总量0.1‑0.4％，硅油的用量为丙烯腈和苯乙烯总量的0.05‑0.2％。

【技术特征摘要】
1.一种采用连续本体装置制备AES树脂的方法，其特征在于，(1)将切碎的乙丙橡胶、溶剂、丙烯腈和苯乙烯在一定的温度下，按照一定比例在溶胶釜内混合溶解至均一的原胶液，将溶解好的原胶液送至原料储存釜待用，再由输送设备将原料储存釜中的原胶液依次送至第一、二、三、四平推流反应器进行本体聚合反应，最后进入挤出机，进行脱挥造粒得到AES树脂产品。(2)乙丙橡胶溶解后重量占胶液总量的8-20％，溶剂占胶液总量15-40％，苯乙烯占胶液总量35-70％，丙烯腈占胶液总量8-25％，1,1-二叔丁基过氧化环己烷为引发剂，用量为丙烯腈和苯乙烯的总量0.01-0.15％，正十二烷基硫醇为链转移剂，用量为丙烯腈和苯乙烯的总量0.1-0.4％，硅油的用量为丙烯腈和苯乙烯总量的0.05-0.2％。2.根据权利要求1所述的AES树脂制备方法，其特征在于，乙丙橡胶为以乙烯、丙烯共聚而成二元乙丙橡胶，或以乙烯、丙烯及丁二烯共聚而成三元乙丙橡胶，其中优选三元乙丙橡胶，且三元乙丙橡胶丁二烯橡胶含量占3-10％最优。3.根据权利要求1所述的AES树脂制备方法，其特征在于，可采用乙丙橡胶和聚丁二烯橡胶混合橡胶，制备具有双峰分布的AES树脂，乙丙橡胶和聚丁二烯橡胶的质量比为1:0.1-1:0.5。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王益波，袁博，刘万胜，赵欣麟，郑树松，李耀波，刘维钧，罗闯，周川，吴玉祥，范铁军，吕天一，王岩，韩丽君，佟小倩，李淑文，罗颖，李秀兰，郑建国，于德峰，王玉凤，初小丽，冯俊，李思昊，杨森，刘乙兴，
申请(专利权)人：北方华锦化学工业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21