超高抗冲击强度ＡＢＳ树脂及其制备方法技术

本发明专利技术属于高分子材料合成与制备技术领域，涉及一种超高抗冲击强度ＡＢＳ树脂及其制备方法。其特征是采用将丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物溶解在苯乙烯、丙烯腈中，通过自由基反应制备超高抗冲击强度ＡＢＳ树脂。所得的ＡＢＳ树脂的丁二烯含量为１％－２０％（重量百分比），异戊二烯含量为１％－２０％（重量百分比），苯乙烯含量为５０％－７５％（重量百分比），丙烯腈含量为１０％－２５％（重量百分比），本发明专利技术制备超高抗冲击强度的ＡＢＳ树脂采用本体法、本体－悬浮法、溶液法等方法实现，连续本体法为最佳实施工艺路线。所得产品与普通的ＡＢＳ树脂相比，其抗冲击强度得到显著提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料合成与制备
ABS树脂通常是指聚丁二烯橡胶与 单体苯乙烯、丙烯腈的接枝共聚物，其中A代表丙烯腈，赋予耐化学性和热稳定性；B代表 丁二烯，赋予韧性和抗冲击性；S代表苯乙烯，赋予刚性和易加工性。本专利技术涉及一种ABS树 脂及其制备方法，特别是超高抗冲击强度ABS树脂及其制备方法。
技术介绍
ABS树脂通常是以经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯乙烯共聚物橡胶为增韧剂，按 照一定的比例将增韧剂溶解在苯乙烯、丙烯腈中，采用热引发或引发剂引发的方法制备的。 加入橡胶增韧剂后，极大地改善了 SAN树脂的抗冲击性能，但是采用上述通用的橡胶作为 增韧剂难以得到超高抗冲击强度的ABS树脂，采用上述经典的聚丁二烯橡胶或丁二烯、苯 乙烯共聚物橡胶作为增韧剂制备的ABS树脂其Izod抗冲击强度均难以大于300J/m，这在一 定程度上限制了 ABS烯树脂的使用。目前尚无资料报道如何有效地进一步提高ABS树脂的 抗冲击性能。近年来，合成橡胶工业发展较快，以丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物为代表 的集成橡胶已在汽车轮胎领域得到了很好的应用，通过调节丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元 共聚物的单体配比、微观结构、序列结构，实现了丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物集成 橡胶产品的系列化，集成橡胶的出现同时也为橡胶增韧塑料领域的发展提供了潜在的可 能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超高抗冲击强度ABS树脂，其采用丁二烯、异戊二烯、 苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物做增韧剂改性SAN 树脂，所得产品与普通的ABS树脂相比，其抗冲击强度得到显著提高。本专利技术的另一个目的在于提供一种超高抗冲击强度ABS树脂的制备方法。本专利技术的关键在于采用丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊 二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物代替通用的橡胶，即将丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共 聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物按一定的配比溶解在苯乙烯中， 通过自由基反应制备超高抗冲击强度的ABS树脂。本专利技术所涉及的超高抗冲击强度的ABS树脂，其特征在于该树脂是以苯乙烯、丙 烯腈为单体，以丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元 共聚物的混合物为增韧剂，采用自由基聚合方法制备的。上述超高抗冲击强度的ABS树脂， 其中苯乙烯含量一般范围为50% -75% (重量百分比，下同)，丙烯腈含量为10% -25%, 异戊二烯含量一般范围为1 % -20%，丁二烯含量一般范围为1 % -20%，苯乙烯含量最佳范 围为55% -72%，异戊二烯含量最佳范围为3% -15%，丁二烯含量最佳范围为2% -15%, 丙烯腈含量最佳范围为15% -23%。上述超高抗冲击强度的ABS树脂，其微观形态与通用4ABS树脂相似具有明显的微观相分离结构，但与通用ABS树脂所具有的海岛结构特征不同， 超高抗冲击强度的ABS树脂具有规整的网状增韧结构。本专利技术所涉及的超高抗冲击强度 ABS树脂的数均分子量范围一般为10X 104-50X 104，最佳范围为15 X 104_35 X 104。本专利技术所涉及超高抗冲击强度的ABS树脂的的制备方法如下其包括将增韧剂丁 二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物 溶解在苯乙烯、丙烯腈中，控制增韧剂在苯乙烯中的含量为3% -35% (重量百分比)，采用 自由基引发的方法进行聚合，反应结束后采用传统方法对聚合物进行后处理，得到超高抗 冲击强度的ABS树脂。本专利技术所涉及的超高抗冲击强度的ABS树脂的制备方法的优选方案如下按单 体配比将苯乙烯、丙烯腈、增韧剂加到反应器中，增韧剂用量一般范围为3%-35% (重量 百分比，以下同)，增韧剂用量最佳范围为5% -25% ；引发反应温度为60°C -180°C，采用 自由基引发的方法进行聚合，反应结束后加入防老剂(受阻酚类或和亚磷酸酯类的混合 物)，采用传统方法对聚合物进行后处理，产品干燥后进行分析测试。自由基聚合引发方 法可以采用热引发或引发剂引发。采用自由基引发剂引发时自由基引发剂的用量一般为 150ppm-600ppmo本专利技术所涉及的自由基引发剂选自一种自由基引发剂或几种自由基引发剂的混 合物，在110°C时半衰期通常不大于60分钟，自由基引发剂一般选自热分解型引发剂，这类 引发剂一般为过氧化物和偶氮双腈。过氧化物一般为过氧化二酰(如过氧化二苯甲酰、过 氧化二邻甲基苯甲酰、过氧化乙酰异丁酰等)、过氧化二碳酸酯(如过氧化二碳酸二异内 酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二叔丁基环己酯等)、过氧化羧酸酯(如过氧化 特戊酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔丁酯等)、烷基过氧化氢(如叔丁基过氧化氢、异丙苯过氧 化氢等)、过氧化二烷烃(如1，1-二(过氧化叔丁基)环己烷、过氧化二异丙苯等)，偶氮 双腈一般为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈等。本专利技术所使用的增韧剂为丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异 戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物。已有技术公开或市场出售的的丁二烯、异戊二烯、苯 乙烯三元共聚物均可用于本专利技术。丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物可以具有线形或 星形结构、无规或嵌段结构。所述丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物中丁二烯的含量一 般范围为5-80%、最佳范围为20-60% ；异戊二烯的含量一般范围为5-80%、最佳范围为 20-60% ；苯乙烯的含量一般范围为5-50%、最佳范围为10% -35%。所述丁二烯、异戊二 烯、苯乙烯三元共聚物的微观结构为聚丁二烯中1，4_聚丁二烯含量一般范围为30-95% (重量百分比)、最佳范围为65-95% (重量百分比)；聚丁二烯中1，2-聚丁二烯含量一般 范围为5-70% (重量百分比)、最佳范围为5-35% (重量百分比)；聚异戊二烯中1，4_聚 异戊二烯含量一般范围为30-95% (重量百分比)、最佳范围为65-95% (重量百分比)；聚 异戊二烯中1，2_聚异戊二烯含量与3，4_聚异戊二烯含量之和一般范围为5-70% (重量百 分比)、最佳范围为5-35% (重量百分比)。所述丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物数均 分子量一般范围为5X 104-30X 104，数均分子量最佳范围为10X 104-25X 104。本专利技术制备超高抗冲击强度的ABS树脂采用本体法、本体_悬浮法、溶液法、悬浮 法等方法实现，连续本体法为最佳实施工艺路线。所得产品与普通的ABS树脂相比，其抗冲 击强度得到显著提高。附图说明附图1是实施例1所得的超高抗冲ABS树脂的透射电子显微镜照片图。附图2是实施例2所得的超高抗冲ABS树脂的透射电子显微镜照片图。具体实施例方式下面结合实施例、对比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。用下述分析仪器及方法对实施例及对比例所得的产品进行分析聚异戊二烯 微观结构检测采用核磁共振波谱(HNMR) :Bruker AVANCE-400型核磁共振波谱仪，⑶Cl3作 溶剂。分子量及分子量分布美国Waters公司Maxims 820型液相凝胶渗透色谱GPC。万能材料试验机英国INSTR0N5567型，力学性能均采用A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超高抗冲击强度的ＡＢＳ树脂，其特征是该树脂的丁二烯含量为１％－２０％（重量百分比），异戊二烯含量为１％－２０％（重量百分比），苯乙烯含量为５０％－７５％（重量百分比），丙烯腈含量为１０％－２５％（重量百分比），数均分子量为１０×１０４－５０×１０４，其是以苯乙烯、丙烯腈为单体，以丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物或几种丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的混合物为增韧剂，增韧剂丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物用量为３％－３５％（重量百分比），采用自由基聚合方法制备的，其中所述丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物的分子量为５×１０４－３０×１０４；所述丁二烯、异戊二烯、苯乙烯三元共聚物中丁二烯的含量为５－８０％（重量百分比）、异戊二烯的含量为５－８０％（重量百分比）、苯乙烯５－５０％（重量百分比）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李杨，张春庆，杜晓旭，于志省，胡雁鸣，李战胜，赵忠夫，王玉荣，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：91