abs树脂PPT教学课件

1、2.3.1基本概念基本概念 指聚丁二烯橡胶与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物。指聚丁二烯橡胶与苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物。A：丙烯腈，提供耐化学性和热稳定性：丙烯腈，提供耐化学性和热稳定性B：丁二烯，提供韧性和抗冲性：丁二烯，提供韧性和抗冲性S：苯乙烯，赋予刚性和易加工性：苯乙烯，赋予刚性和易加工性第1页/共18页 1）接枝反应的同时，苯乙烯和丙烯腈会发）接枝反应的同时，苯乙烯和丙烯腈会发生共聚生成游离的生共聚生成游离的SAN（丙烯腈和苯乙烯共（丙烯腈和苯乙烯共聚物），实际得到的是接枝共聚物和聚物），实际得到的是接枝共聚物和SAN的的混合物，商业上通常称为混合物，商业上通常称为ABS树脂。树脂。 2

2、）其具有复杂的）其具有复杂的二相结构二相结构：i)分散相分散相橡橡胶；胶；ii)连续相连续相SAN，橡胶以颗粒状，分，橡胶以颗粒状，分散在基体树脂中，由于橡胶的存在，使散在基体树脂中，由于橡胶的存在，使ABS树脂具有更优异的性能，尤其是抗冲性能提树脂具有更优异的性能，尤其是抗冲性能提高几倍甚至十几倍。高几倍甚至十几倍。 3）改变）改变3种组分之间或的比例，按其配料组种组分之间或的比例，按其配料组成的不同，成的不同，ABS树脂可分为树脂可分为通用型，中抗冲通用型，中抗冲型，高抗冲型，耐低温抗冲型，耐热型，阻型，高抗冲型，耐低温抗冲型，耐热型，阻燃型，透明型，耐候型等品种。燃型，透明型，耐候型等品

3、种。第2页/共18页2.3.2 发展发展 1947年，美国橡胶公司年，美国橡胶公司 ，共混法工艺实现了工业，共混法工艺实现了工业化生产化生产 1948年，美国橡胶公司年，美国橡胶公司 ，第一项，第一项ABS树脂专利树脂专利 1954年，美国年，美国Borg-Warner公司的公司的Marbon分公分公司，接枝型司，接枝型ABS树脂工业化生产树脂工业化生产“Cycolae” 之后之后，前西德，法国，英国和日本引进，前西德，法国，英国和日本引进ABS生产生产技术，相继建厂，进而开发生产技术，实现工业化生产。技术，相继建厂，进而开发生产技术，实现工业化生产。1977年，日本东丽公司开发乳液年，日本东

4、丽公司开发乳液本体法本体法1980年，美国年，美国Dow化学公司化学公司本体法本体法1984年，日本三井东压公司年，日本三井东压公司本体法本体法以后以后，乳液接枝，乳液接枝本体本体SAN掺混法掺混法ABS工艺工艺当今最当今最有工业实用价值的技术有工业实用价值的技术第3页/共18页我国我国ABS树脂的开发工作起步于树脂的开发工作起步于20世纪世纪60年年代初，可归纳为三个阶段：代初，可归纳为三个阶段：研制阶段研制阶段：60年代，兰化第一套（年代，兰化第一套（0.2万万t/a） 高桥石化（高桥石化（0.1万万t/a） 发展阶段发展阶段：80年代，引进技术，兰化（日），年代，引进技术，兰化（日），

5、高桥（美）吉林化学工业公司（日）高桥（美）吉林化学工业公司（日） 迅速发展阶段迅速发展阶段：90年代年代 技术改进技术改进兰化，高桥兰化，高桥 引进枝术引进枝术大庆石化总厂，吉林化工公司，大庆石化总厂，吉林化工公司， 盘锦乙烯盘锦乙烯 中外合资中外合资韩韩宁波甬兴化工厂，台湾宁波甬兴化工厂，台湾 镇江镇江第4页/共18页表表1 ABS树脂生产技术综合评价一览表树脂生产技术综合评价一览表项项目目乳乳液液接接枝枝聚聚合合物物乳液接枝掺混法乳液接枝掺混法连连续续本本体体聚聚合合法法本本体体悬悬浮浮聚聚合合法法乳乳液液 -悬悬浮浮聚聚合合法法乳乳液液 -本本体体聚聚合合法法乳液乳液接枝接枝本体本体-

6、悬悬浮联浮联用法用法乳 液乳 液S A N掺混掺混悬 浮悬 浮掺混掺混本 体本 体掺混掺混技技术术水水平平已落已落后，后，仍有仍有生产生产经 济 效经 济 效果 差 ，果 差 ，仍 在 生仍 在 生产产国国外外广广泛泛采采用用广 泛广 泛发展发展尚尚不不完完善善技技术术成成熟熟有有专专利利技 术技 术基 本基 本过关，过关，采 用采 用不多不多方方法法好好环环保保差差差差较较差差中中最最好好一一般般较较差差中中差差发发展展趋趋势势淘淘汰汰无 进 一无 进 一步 发 展步 发 展趋势趋势在在一一段段时时间间仍仍有有发发展展发 展发 展中 的中 的方法方法前前景景广广阔，阔，有有待待完完善善不不会

7、会成成为为主主要要方方法法有有待待完完善善有有广广泛泛应应用用的的可可能能性性第5页/共18页2.3.3 供需现状供需现状 供供： 1999年，世界生产能力年，世界生产能力 620.4万万t 依 次 为 亚 洲 （依 次 为 亚 洲 （ 6 0 . 9 % ） ， 北 美 洲） ， 北 美 洲（17.1%），），西欧（西欧（15.7%）等）等 其中，中国为其中，中国为330万万t生产能力依次：中国台湾、韩国、美国、日本生产能力依次：中国台湾、韩国、美国、日本 2000年，我国有年，我国有8套套ABS生产装置，生产装置，总生产总生产能力能力56.5万万t 2001年，我国年，我国ABS树脂生产能

8、力达树脂生产能力达74万万t第6页/共18页求求：1999年，世界需求量，年，世界需求量，375.2万万t 依次亚洲（依次亚洲（59.9%）,北美洲（北美洲（17.9%） 西欧（西欧（17.7%）等）等我国是世界上最大的消费国我国是世界上最大的消费国 1999年表观消费量年表观消费量 143.3万万t国内产量国内产量 12万万t（自给率（自给率8.3%）主要进口（台湾，日本，韩国），主要进口地主要进口（台湾，日本，韩国），主要进口地区为广东省区为广东省第7页/共18页2.3.4 发展趋势发展趋势1、生产技术发展趋势、生产技术发展趋势 乳液接枝乳液接枝:SAN掺混法是工艺最成熟，产掺混法是工艺最

9、成熟，产品范围最宽，实用性最强的生产技术，是目品范围最宽，实用性最强的生产技术，是目前世界范围内前世界范围内ABS生产装置应用最为广泛的生产装置应用最为广泛的工艺技术。工艺技术。其中乳液接枝其中乳液接枝本体本体SAN渗混法工艺最有发渗混法工艺最有发展前途展前途 优点优点： 橡胶用量不受限制，便于生产高抗冲产品橡胶用量不受限制，便于生产高抗冲产品 接枝率容易控制，产品性能稳定接枝率容易控制，产品性能稳定 调节调节ABS粉料与粉料与SAN粒料混合比例可粒料混合比例可以生产多种牌号以生产多种牌号 采用本体法生产能耗低采用本体法生产能耗低第8页/共18页2）连续本体法生产工艺是一种正在发展中的）连续本

10、体法生产工艺是一种正在发展中的技术技术优点优点： 工艺流程短工艺流程短 装置建设费用低装置建设费用低 “三废三废”量少并能与高抗冲量少并能与高抗冲PS、通用、通用PS、SAN切换生产切换生产 产品性能好产品性能好第9页/共18页 2、产品发展趋势、产品发展趋势 其趋势向高性能，多功能的专用树脂发展其趋势向高性能，多功能的专用树脂发展 方法之一方法之一：ABS树脂的合金化树脂的合金化综合性综合性能大幅度提高能大幅度提高 如如：与聚碳酸酯（：与聚碳酸酯（PC），聚对苯二甲酸乙），聚对苯二甲酸乙二 醇 酯 （二 醇 酯 （ P E T ） ， 对 苯 二 甲 酸 丁 二 醇 酯） ， 对 苯 二 甲

11、 酸 丁 二 醇 酯（PBT），聚氨酯（），聚氨酯（PU）等工程塑料的合金）等工程塑料的合金化。化。第10页/共18页2.3.5乳液接枝掺混法合成乳液接枝掺混法合成ABS树脂树脂主要流程： 1.乳液接枝主干胶乳合成 2.乳液接枝聚合3.接枝共聚物乳液的凝聚 4.制备ABS树脂用SAN树脂的合成5.掺混造粒方法 第11页/共18页 1乳液接枝主干胶乳合成乳液接枝主干胶乳合成种类种类：聚丁二烯胶乳（：聚丁二烯胶乳（PBL） 有较好的耐寒性有较好的耐寒性 丁苯胶乳（丁苯胶乳（SBRL） 有助改善树脂的流动有助改善树脂的流动性性 丙烯酸酯胶乳（丙烯酸酯胶乳（ARL） 丁腈胶乳（丁腈胶乳（NBRL） 可

12、提高树脂耐油性可提高树脂耐油性 聚丁二烯胶乳与丁苯胶乳的混合胶乳聚丁二烯胶乳与丁苯胶乳的混合胶乳注：选择胶乳品种的重要因素是橡胶的注：选择胶乳品种的重要因素是橡胶的Tg和和 制制ABS多用橡胶多用橡胶Tg低（一般为低（一般为-40以下）的胶乳以下）的胶乳主要单体主要单体:1,3-丁二烯；苯乙烯；丙烯腈；甲基丙烯酸丁二烯；苯乙烯；丙烯腈；甲基丙烯酸甲酯甲酯辅助原料辅助原料：乳化剂；分子量调节剂；分散剂；引发剂；：乳化剂；分子量调节剂；分散剂；引发剂； 终止剂；抗氧剂；凝聚剂终止剂；抗氧剂；凝聚剂第12页/共18页 2、乳液接枝聚合、乳液接枝聚合指在主干聚合物上聚合其他可聚合单体，指在主干聚合物上

13、聚合其他可聚合单体，使其作用侧链化学结合在主干聚合物上的过使其作用侧链化学结合在主干聚合物上的过程。程。聚合机理聚合机理： 聚丁二烯链上的双键受自由基攻击，形聚丁二烯链上的双键受自由基攻击，形成接成接 枝点；枝点； 聚丁二烯链节含有两个聚丁二烯链节含有两个-H,这些这些-H易受自由基攻击脱氢而产生大分子链自由基易受自由基攻击脱氢而产生大分子链自由基.这些大分子链自由基可以和单体这些大分子链自由基可以和单体(苯乙烯苯乙烯,丙丙烯腈等烯腈等)进行接枝反应进行接枝反应,形成形成ABS接枝共聚物接枝共聚物,同时伴随游离同时伴随游离SAN生成。生成。第13页/共18页 3、接枝共聚物乳液的凝聚、接枝共聚

14、物乳液的凝聚基本原理基本原理：聚合物乳液的粒子直径在聚合物乳液的粒子直径在105000nm之间，要靠自然沉降比较困难，为了之间，要靠自然沉降比较困难，为了加速其沉降，就要设法破坏悬浮粒子在体系中的稳定性，促使其相互碰撞、加速其沉降，就要设法破坏悬浮粒子在体系中的稳定性，促使其相互碰撞、聚集，增大粒子的体积，达到快速沉降的目的，聚集，增大粒子的体积，达到快速沉降的目的，然而，对于高度分散的胶体微粒，并不容易使其聚沉。然而，对于高度分散的胶体微粒，并不容易使其聚沉。第14页/共18页 4、制备、制备ABS树脂用树脂用SAN树脂的合成树脂的合成 作为作为ABS树脂的连续相，树脂的连续相，SAN树脂对树脂对ABS树脂的强度性能，耐热性能树脂的强度性能，耐热性能及加工性能都起着主要的作用，而且其与商品用及加工性能都起着主要的作用，而且其与商品用SAN树脂不同，对其分子树脂不同，对其分子量及其分布和共聚物组成及其序列分布都有特殊的要求，以获得与量及其分布和共聚物组成及其序列分布都有特殊的要求，以获得与ABS接接枝粉良好的共混相容性