[发明专利]一种基于连续本体法的ACS聚合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子化学领域，具体的说，涉及一种基于连续本体法的ACS聚合物的制备方法。

背景技术

ACS是丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯的三元聚合物。虽然在物理性质方面与ABS相似，但在阻燃性能、耐候性、抗粉尘静电沉积性及热变质性等方面优于ABS。这是因为ACS中用不含双键的CPE橡胶替代了ABS中易老化的丁二烯橡胶或丁苯胶，使材料具有很好的耐候性；同时，由于氯元素的加入，因而具备很好的阻燃性和抗静电性能。因此，广泛地用于PVC塑料改性添加剂以及电子、电器、仪表、通讯、汽车、建材等国民经济的各个领域。

日本昭和电工最早开始研究ACS产品。专利US3496251及US3673279公开了采用溶液聚合法，利用实验用单管制备ACS的方法。该方法采用氯仿等极性溶剂，同时加入苯乙烯及丙烯腈混合单体一起溶解CPE等，在密闭的单管内于一定条件下引发聚合，所得聚合物经甲醇沉降、过滤干燥所得。所得产品中CPE含量10～80％，苯乙烯和丙烯腈含量20～90％，苯乙烯与丙烯腈比为10∶90至90∶10。该种产品主要用于PVC共混。

专利US3887648及US3970718揭示了采用悬浮法，在间歇反应釜内制备ACS工艺。在水中加入高含量的CPE(或CPE与EPDM混合物)混合成悬浮体系，再将苯乙烯、丙烯腈单体及引发剂等混合后，在搅拌的同时加入悬浮体系进行聚合。聚合物冷却后分离、水洗、再干燥处理，最终产物粒径分布与最初CPE粒径分布一致，表明产物为苯乙烯、丙烯腈接枝CPE橡胶，产品具有很高的冲击强度，该种产品主要用于PVC共混。

发明内容

本发明的目的在于提供一种综合性能良好的ACS聚合物的制备方法。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种基于连续本体法的ACS聚合物的制备方法，包括：

1)将橡胶溶解于单烷基乙烯基芳烃单体和不饱和腈单体混合物内形成橡胶溶液，并与溶剂和引发剂混合后，作为主进料加入第一反应器内进行接枝聚合反应，橡胶重量平均粒径0.1-0.5微米。

主进料在第一反应器内聚合反应至聚合产物中固体含量优选为20-30％，主进料的进料量优选为1300-1900ml/h，反应温度优选为90-115℃，反应压力优选为5-12个大气压，搅拌速度优选为50-180rpm。

其中，所述橡胶由分子量为80,000-250,000的聚乙烯直接氯化得到，氯重量百分含量为10-50％；

优选地，所述橡胶由分子量为120,000-240,000的聚乙烯直接氯化得到，氯重量百分含量为20-40％；

更优选地，所述橡胶由分子量为175,000-225,000的聚乙烯直接氯化得到，氯重量百分含量为30-35％。

所述单烷基乙烯基芳烃单体结构如下式所示：

其中，Ar优选为苯基、卤代苯基、烷基苯基或烷基卤代苯基中的一种或多种；X优选为氢、甲基或乙基；更优选为苯乙烯。

所述不饱和腈单体优选为丙烯腈、甲基丙烯腈或乙基丙烯腈中的一种或多种，更优选为丙烯腈。

以橡胶溶液的总重量为100％计，所述单烷基乙烯基芳烃单体含量优选为40-60％，更优选为50-55％；所述不饱和腈优选为5-20％，更优选为15-20％，其余为橡胶，且橡胶含量不超过25％。

所述溶剂优选为重量之比为8∶2-7∶3的芳族烃和脂肪酮的混合物，其中：所述芳族烃优选为苯、乙基苯或甲苯；所述脂肪酮优选为丙酮、 甲基乙基酮或甲基丙基酮。

所述溶剂重量优选为橡胶溶液重量的10-20％，更优选为12-20％。

所述引发剂优选为下述物质的一种或多种；过苯甲酸叔丁基酯、异丙基过碳酸叔丁基酯、过辛酸叔丁基酯、过异壬酸叔丁基酯、2-乙基己基单过氧碳酸叔丁基酯或过新癸酸叔丁基酯。

所述引发剂重量优选为橡胶溶液重量的0.001-3.0％，更优选为橡胶溶液重量的0.005-1.0％。

2)将所述步骤1)中主进料在第一反应器内的聚合产物加入第二反应器，任选与附加单体一起，进行相转化聚合反应，橡胶重量平均粒径0.1-0.3微米。