弹性体改性的热塑性塑料的生产方法和设备技术

本发明专利技术公开了一种弹性体改性的热塑性塑料的连续生产方法。该方法包括（ｉ）获得有残留水分含量为１到５０ｗｔ．％、特别是５到５０ｗｔ．％、特别优选１０到４０ｗｔ．％的接枝弹性体（Ｄ），（ｉｉ）将（Ｄ）和热塑树脂（Ｂ）通过一个进料口导入一反应器中，所述反应器在所计算的熔化（Ｄ）和（Ｂ）的条件下运行，去除有机挥发性成分（Ｃ），以生产一种熔融共混物，该反应器设有多个捏合棒，所述捏合棒将部分熔融共混物向反应器进料口输送。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热塑性塑料模制组合物，尤其涉及具有低含量残留单体的组合物，以及用于生产这些组合物的设备。
技术介绍
聚合物总是具有来自合成该聚合物的单体残留含量和固有的颜色。从模制组合物中去除残留单体常常包括将其曝露于高温中，这将导致对其固有颜色的不良强化。为了改进性能，以适当的方式去除残留单体是最主要的。实际上浅的固有颜色通常是合乎需要的。在着色产品的情况下这也会产生经济效益，因为为了隐蔽本身固有的微黄色，用于着色所需染料的量会减少而不是必须增加。用化学方式去除残留单体已在例如EP-A1-0 768 337中描述了。其中通过添加CH-酸有机化合物去除残留单体。通过这种已知的方法，单体例如苯乙烯和丙烯腈能够可靠地被去除，但溶剂或二次聚合的产物却没有被去除。相同的缺陷出现在用碱金属的(铋)硫化物降低残留单体的方法中(DE-A1-2 546182)。然而，在某些情况下，残留单体的化学转化会产生具有不希望生态关联性的产物，这使得这些产品在实际中的应用明显复杂化。在另一个已知方法中，在有或没有添加水的挤压机中的附加工艺步骤中，残留单体在真空下被去除。该附加工艺步骤导致较高的成本和更不希望有的产品颜色的加深。通过将超临界的溶剂注射到聚合物融体中来去除残留单体的方法被证明是昂贵的(EP-A1-0798314)。另一个用于生产弹性体改性的热塑性塑料的方法在EP-A1-0867463中被描述。用苯乙烯与丙烯腈接枝的湿聚丁二烯粉料和所包含的残留单体一起在混合配料器中与聚苯乙烯丙烯腈熔体混合，并在将水份蒸发的同时去除残留单体。后处理过的ABS从蒸发设备的末端排出并转化为颗粒形状。这种方法的缺点是可实现的产量有限。在高生产量的情况下，大量的粉末不是被引入到熔体中而是被蒸气所夹带。这导致产量的损失和不稳定的操作条件。为了抵消上述缺陷，可以这样调整混合配料器的这一运行模式，即在混合配料器的出口处产生熔体的倒退(back-up)。假设该熔体粘结了粉末，并防止它被排出。然而，该工序仅有有限的用途。从这些已知的方法出发，本专利技术的目的是提供一种没有上述缺陷的方法。
技术实现思路
本专利技术公开了一种生产弹性体改性的热塑性塑料的连续方法。该方法包括(i)获得接枝弹性体(D)，其具有残留水分含量为1到50wt.％、特别是5到50wt.％、特别优选为10到40wt.％，(ii)将(D)和热塑树脂(B)通过一个进料口导入一反应器中，所述反应器在所计算出的熔化(D)和(B)的条件下操作，以去除有机挥发性组分(C)，用来生产一种熔融共混物，该反应器装备了多个捏合棒(kneading bar)，其将一部分熔融共混物输送到反应器进料口。附图说明图1是一优选设计的过滤螺杆纵向截面示意图。图2是一常规混配反应器的示意图。图3是适于本专利技术方法的混配反应器中第一转子的展开图。图4是前述混配反应器的第二转子的展开图。具体实施例方式本专利技术提供了一种生产弹性体改性的热塑性塑料的连续方法，该方法包括(i)获得包括接枝相(A)的接枝弹性体(D)，所述(D)具有1到50wt.％的残留含水量、特别为5到50wt.％、特别优选为10到40wt.％。(ii)将(D)和热塑树脂(B)通过一个进料口导入混配反应器中，所述反应器在所计算的熔化(D)和(B)的条件下运行，以去除有机挥发性组分(C)，从而生产一种熔融共混物，该反应器装备了多个捏合棒，捏合棒能将一部分熔融共混物输送到反应器进料口。术语“混合配料器”和“混配反应器”在这里作为同义词使用。在本方法的一个实施方案中，优选聚合物混合物的熔化、加热和蒸发所需的能量以机械方式通过转子的捏合作用引入和以热能方式通过混配反应器壳体的表面引入，导入混合物中的机械能和热能的比率为4∶1到1∶6，特别地为2.5∶1到1∶4。该方法优选在装有旋转部件也就是用于混合或掺和共混物的旋转设施的大容积、部分填充的混配反应器中进行。每升加工空间聚合物的产量不超过5公斤/小时。特别优选的是，一种方法其特征是在接枝弹性体(D)和热塑性塑料(B)的混合期间还添加染料和/或添加剂。染料和/或添加剂特别优选的是在与混配反应器串联的的静态混合器中加入到聚合物混合物中。根据本专利技术方法一个变形，该方法优选在装有混配反应器部件也就是用于混合或掺和共混物的设施的混配反应器中进行。混配反应器部件的具体驱动输入功率为每公斤干聚合熔体0.01到1kWh，优选0.05到0.5kWh/kg，特别优选0.05到0.25kWh/kg。一种方法优选的是，其特征在于所述弹性体(D)的初始脱水发生在离心分离机、脱水挤压机中，或者按顺序在两个设备中进行。初始脱水特别优选发生在连续挤压装置中，尤其是在挤压机中，可选地具有一个可变的延迟装置，也就是用于延迟熔体流动的可调部件。初始脱水尤其发生在低于热塑性塑料(A)的玻璃化转变温度下、优选在低于90℃下进行。每公斤聚合物0.016到0.05kWh、优选为0.018到0.03kWh的能量特别优选用于聚合物的初始脱水。初始脱水后产品的含水量相对于(D)的重量为1到50wt％，优选为5到50wt％，特别优选为10到40wt％。特别地，如果弹性体(D)的初始脱水发生在与排水螺杆串接的离心分离机中，那么在初始脱水后的弹性体(D)残留水分含量相对于(D)的重量是10到23wt％，优选16到21wt％。一种生产热塑性塑料方法从EP-A1-0734825中已知，其中水在Werner &Pfleiderer ZSK挤压机中从弹性体组分中被挤压出来，并且使用过滤螺杆极易出现故障也被清楚地描述了。也提到了这样的事实，即水的大量蒸发是很昂贵的。与普遍的想法相反，在本专利技术中的水被成功地用过滤螺杆挤压出来，在弹性体组分(D)与无橡胶组分(B)合并后，在合适的下游单元中借助于水蒸气的蒸馏获得了清洗作用的优点。根据本专利技术，两项设备的使用增加了本专利技术方法的适应性。在根据本专利技术的方法中，有弹性体特性和可以供给到挤压机中的任何聚合物可以被用作弹性体。被用作弹性体(D)的优选是橡胶。弹性体(D)，优选是橡胶，与热塑性塑料(A)接枝。合适的橡胶是例如丁腈橡胶或部分皂化的丁腈橡胶。尤其使用粒状橡胶。优选的接枝聚合物(D)是例如苯乙烯接枝的聚丁二烯、丁二烯/苯乙烯共聚物，例如在DE-A1-1694173中描述的共聚物类型；丙烯腈、苯乙烯和/或烷基苯乙烯接枝聚丁二烯、丁二烯/苯乙烯或丁二烯/丙烯腈共聚物，聚异丁烯或聚异戊二烯，如同已例如在DE-A1-2035390中描述的那些。特别优选的接枝聚合物(D)是ABS聚合物，其包括如同在例如DE-A1-2035390或DE-A1-2248242中已描述的那些聚合物。实现本专利技术方法的合适弹性体(D)(接枝聚合物)是接枝聚合的乙烯基化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯或其共混物；特别优选的是甲基丙烯酸甲酯以及苯乙烯和丙烯腈的混合物，α-甲基苯乙烯和丙烯腈的混合物，甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的混合物，甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸烷基酯的混合物，以及α-甲基苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯腈的混合物。用作优选接枝基底的橡胶是例如丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯，可任选地与高达35wt％的共聚单体的二烯均聚物和共聚物，所述共聚单体是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生产弹性体改性的热塑性塑料的连续方法，包括：（ｉ）获得包括接枝相Ａ）的接枝弹性体Ｄ），所述Ｄ）具有１到５０％的残留含水量，（ｉｉ）将Ｄ）和热塑树脂Ｂ）通过至少一个混配反应器进料口导入反应器中，所述反应器在所计算的熔化 Ｄ）和Ｂ）的条件下运行，以去除有机挥发性成分Ｃ），和（ｉｉｉ）收集包含Ａ）、Ｄ）和Ｂ）的熔融共混物，所述反应器设有一个外壳，其具有一个表面、多个提供捏合作用的捏合棒和一出料口区，所述捏合棒将部分熔融共混物向反应器的进料口传输 。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：A埃特尔，H荣松，U利森费尔德，S莫斯，R诺特勒，A弗兰克瑙，S博默，
申请(专利权)人：兰爱克谢斯德国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]