一种耐低温MBS树脂的制备方法技术

本发明专利技术涉及聚合物技术领域，具体涉及一种耐低温MBS树脂的制备方法；通过乳液聚合，合成MBS树脂，包括橡胶相合成、树脂相接枝聚合、喷雾干燥三个步骤；本发明专利技术突破传统MBS树脂对橡胶相的限制，可制备低粘度、大粒径、低Tg橡胶相粒子，并通过调节乳液体系各组分的比例及控制升温方式，即采用自由放热方式，可以制得粒径为280～320nm之间的所需的大粒径橡胶相粒子。

Preparation method of low temperature resistant MBS resin

The present invention relates to the technical field of polymer, particularly relates to a method for preparing high temperature resistant MBS resin; by emulsion polymerization, the synthesis of MBS resin, including resin, synthetic rubber phase phase graft polymerization and spray drying in three steps; the invention breaks through the traditional MBS resin for rubber restrictions, can be prepared with low viscosity and high the particle size and low Tg rubber particles, and through the proportion and control of emulsion system components which adopts the heating mode, free heat, can be prepared with particle size of 280 ~ 320nm required large diameter rubber particles.

【技术实现步骤摘要】
一种耐低温MBS树脂的制备方法
本专利技术涉及聚合物
，具体涉及一种耐低温MBS树脂的制备方法。
技术介绍
MBS树脂是丁二烯（BD）、苯乙烯（ST）和甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要组成，通过乳液聚合制得的，亚微观形态上具有典型的核/壳结构，丁苯橡胶构成橡胶相,甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物构成树脂相。由于MBS树脂的特殊结构，使得MBS树脂具有良好的透明性能、抗冲击性能、表面光洁性能和易加工性能，并且其树脂溶度参数（9.2-9.5）与PVC树脂(9.5-9.7)相近，使得MBS树脂用作PVC树脂加工改性剂时具有很好的透明性能和抗冲击性能，广泛用于PVC硬质片材、板材、薄膜、瓶料和各类型材制品中。MBS树脂主要是被设计用来提高透明PVC制品的抗冲击性能，但也可用于非透明制品的抗冲击改性。通过MBS组分变化，可以得到某一性能优越的MBS树脂。现有的MBS生产工艺中，是采用丁苯共聚物（BD:ST=90-75:10-25,wt%）作为橡胶相，甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物构成树脂相。此法生产的MBS树脂，抗冲击性及在耐低温方面还不够优异。所以，如何提供一种MBS生产方法，进一步提高MBS树脂的抗冲击性及耐低温性能。是PVC加工领域一项迫切需求。
技术实现思路
为了解决以上的技术问题，本专利技术对传统的MBS树脂进行了改进，提出采用丁二烯橡胶代替丁苯橡胶。其橡胶相Tg的变化，直接影响到MBS的低温冲击性能。如纯丁二烯Tg=-79℃，丁苯（B:S=90:10,wt%，下同。）橡胶Tg=-68℃,丁苯（B:S=75:25,wt%）橡胶Tg=-47℃。同时，控制一定的工艺条件，采用本技术制备的MBS树脂具有优越的抗冲击性能，以下是具体技术方案：一种耐低温MBS树脂的制备方法，通过乳液聚合，合成MBS树脂，包括以下具体步骤：（1）橡胶相合成：在通有N2的反应器中，依次加入分散介质乳化剂、PH调节剂、橡胶相单体、交联剂、分子链调节剂和引发剂等组分并搅拌，升温至反应温度，反应16~18小时结束反应，得到橡胶相；（2）树脂相接枝聚合：将步骤（1）中完成的乳液体系调节温度至反应温度并加入树脂相单体、分子链调节剂、引发剂、引发助剂等组分，反应4~6小时后结束反应，合成MBS树脂；（3）喷雾干燥：将得到的MBS树脂送至喷雾干燥设备进行喷雾干燥，得到MBS树脂粉。其中，步骤（1）中的反应温度为小于85℃，反应体系固含量为45~65%，反应转化率为98%，橡胶相单体为丁二烯，橡胶相乳液为橡胶乳粒径290~305nm，PH9~11，粘度为110~140cp，固含量50~60%的橡胶相乳液，交联剂为具有交联功能的单体，分散剂介质为去离子水，乳化剂为阴离子乳化剂，引发剂为水溶性引发剂，PH调节剂包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、分子链调节剂包括十二烷基硫醇。其中，步骤（2）中的反应温度为50℃，反应体系固含量为40~48%，反应转化率为98%，树脂相乳液为PH9~10，粘度90~110cp，固含量40~45%的相乳液，树脂相单体包括苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和丙烯晴，分子链调节剂包括十二烷基硫醇，引发剂包括油溶性引发剂、氧化-还原引发剂，引发剂助剂包括乙二胺四乙酸四钠、甲醛合次硫酸氢钠。进一步的，步骤（1）中的乳化剂包括歧化松香皂、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠、脂肪酸皂、油酸皂，所述的引发剂包括过硫酸钾、过硫酸铵。进一步的，步骤（2）中的引发剂包括氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、过氧化氢异丙苯-硫酸亚铁。再进一步的，步骤（1）中的橡胶相核为丁二烯单体做橡胶相核，交联剂为二乙烯基苯，乳化剂为歧化松香皂，分散介质为去离子水，引发剂为过硫酸钾。再进一步的，步骤（2）的树脂相单体为苯乙烯与丙烯腈，其中二者比例为75:25（wt%）,引发剂为氧化-还原引发剂。有益效果：本专利技术突破传统MBS树脂对橡胶相的限制，可制备低粘度、大粒径、低Tg橡胶相粒子，并通过调节乳液体系各组分的比例及控制升温方式，即采用自由放热方式，可以制得粒径为280～320nm之间的所需的大粒径橡胶相粒子。具体实施方式实施例1向10L反应釜加入去离子水3.5Kg。除去水中氧（通过抽真空），转速设定100rpm。向反应釜依次加入：过硫酸钾8.4g、松香皂80.5g、丁二烯3.5Kg、二乙烯基苯10g、十二硫醇10g、碳酸钾29g。氮气保护。开始升温，1h升至65℃，并开始计时，反应温度小于85℃，放温反应，反应16h，转化率大于98%，粒径295nm,乳液体系粘度105cp,固含量50%，Tg=-79℃，取胶乳4Kg,倒入10L反应釜中。除去水中氧（通过抽真空），转速设定100rpm。控温50℃。向反应釜依次加入：去离子水2.56Kg、十二烷基硫酸钠15.5g、苯乙烯0.975Kg、丙烯腈0.325Kg、十二硫醇2.6g、过氧化氢异丙苯2.6g、乙二胺四乙酸四钠1.3g、甲醛合次硫酸氢钠0.65g、硫酸亚铁0.13g。在50℃下反应5小时，固含量42%，pH=9,粘度97cp。将乳液喷雾干燥得MBS干粉，记作MBS-1。实施例2向10L反应釜加入去离子水3.5Kg。除去水中氧（通过抽真空），转速设定100rpm。向反应釜依次加入：过硫酸钾8.4g、松香皂80.5g、丁二烯3.15Kg、苯乙烯0.35Kg、二乙烯基苯10g、十二硫醇10g、碳酸钾29g。氮气保护。开始升温，1h升至65℃，并开始计时。只要反应温度不超过85℃，放温反应。反应17h，转化率大于98%，粒径200nm,乳液体系粘度94cp,固含量49%，Tg=-68℃，取胶乳4Kg,倒入10L反应釜中。除去水中氧（通过抽真空），转速设定：100rpm。控温50℃。向反应釜依次加入：去离子水2.56Kg、十二烷基硫酸钠15.5g、苯乙烯0.975Kg、丙烯腈0.325Kg、十二硫醇2.6g、过氧化氢异丙苯2.6g、乙二胺四乙酸四钠1.3g、甲醛合次硫酸氢钠0.65g、硫酸亚铁0.13g。在50℃下反应5小时，固含量42.1%，pH=9,粘度89cp。将乳液喷雾干燥得MBS干粉，记作MBS-2。实施例3向10L反应釜加入去离子水3.5Kg。除去水中氧（通过抽真空），转速设定100rpm。向反应釜依次加入：过硫酸钾8.4g、松香皂80.5g、丁二烯3.625Kg、苯乙烯0.875Kg、二乙烯基苯10g、十二硫醇10g、碳酸钾29g。氮气保护。开始升温，1h左右升至65℃，并开始计时。只要反应温度不超过85℃，放温反应。反应18h，转化率大于98%，粒径155nm,乳液体系粘度87cp,固含量49.5%，Tg=-47℃，胶乳4Kg,倒入10L反应釜中。除去水中氧（通过抽真空），转速设定100rpm。控温50℃。向反应釜依次加入：去离子水2.56Kg、十二烷基硫酸钠15.5g、苯乙烯0.975Kg、丙烯腈0.325Kg、十二硫醇2.6g、过氧化氢异丙苯2.6g、乙二胺四乙酸四钠1.3g、甲醛合次硫酸氢钠0.65g、硫酸亚铁0.13g。在50℃下反应5小时，固含量41.7%，pH=9,粘度76cp。将乳液喷雾干燥得MBS干粉，记作MBS-3。实施例4将实施例1、实施例2、实施例3,所制备的MBS-1、MBS-2、MBS-3,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐低温MBS树脂的制备方法，其特征在于，通过乳液聚合，合成MBS树脂，包括以下具体步骤：橡胶相合成：在通有N2的反应器中，依次加入分散介质、乳化剂、PH调节剂、橡胶相单体、交联剂、分子链调节剂和引发剂等组分并搅拌，升温至反应温度，反应16~18小时结束反应，得到橡胶相；树脂相接枝聚合：将步骤（1）中完成的乳液体系调节温度至反应温度并加入树脂相单体、分子链调节剂、引发剂等组分，反应4~6小时后结束反应，合成MBS树脂；喷雾干燥：将得到的MBS树脂送至喷雾干燥设备进行喷雾干燥，得到MBS树脂粉。

【技术特征摘要】
1.一种耐低温MBS树脂的制备方法，其特征在于，通过乳液聚合，合成MBS树脂，包括以下具体步骤：橡胶相合成：在通有N2的反应器中，依次加入分散介质、乳化剂、PH调节剂、橡胶相单体、交联剂、分子链调节剂和引发剂等组分并搅拌，升温至反应温度，反应16~18小时结束反应，得到橡胶相；树脂相接枝聚合：将步骤（1）中完成的乳液体系调节温度至反应温度并加入树脂相单体、分子链调节剂、引发剂等组分，反应4~6小时后结束反应，合成MBS树脂；喷雾干燥：将得到的MBS树脂送至喷雾干燥设备进行喷雾干燥，得到MBS树脂粉。2.根据权利要求1所述的一种耐低温MBS树脂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中的反应温度为小于85℃，反应体系固含量为45~65%，反应转化率为98%。3.根据权利要求1所述的一种耐低温MBS树脂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1）中的橡胶相单体为丁二烯，橡胶相乳液为橡胶乳粒径290~305nm，PH9~11，粘度为110~140cp，固含量50~60%的橡胶相乳液；交联剂为具有交联功能的单体，分散剂介质为去离子水，乳化剂为阴离子乳化剂，引发剂为水溶性引发剂，PH调节剂包括氢氧化钠、碳酸钠、碳酸钾、分子链调节剂包括十二烷基硫醇。4.根据权利要求1所述的一种耐低温MBS树脂的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中的反应温度为50℃，反应体系固含...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢丰鸣，尚吉永，李景亮，巴银华，姚新军，曲春林，林润雄，
申请(专利权)人：万达集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37