一种乳液和本体联合工艺制备ABS树脂的方法技术领域
本发明属于高分子材料合成与制备领域，涉及到合成树脂领域，特别涉及到一种
乳液和本体联合工艺制备高抗冲ABS树脂的工艺。。
背景技术
目前工业生产ABS树脂的两种主要方法为乳液接枝掺混法和连续本体法。
乳液接枝掺混法是通过乳液聚合反应制备得到橡胶胶乳，然后该胶乳与一定量的
苯乙烯、丙烯腈接枝聚合，凝聚、脱水得到ABS接枝粉料；一定比例下ABS接枝粉料与SAN树脂
掺混，得到ABS树脂产品。乳液接枝掺混法工艺配方调整非常灵活，可以生产高胶含量的接
枝粉料产品，并且橡胶粒径的大小和分布可得到随时地控制，但该工艺流程较长且复杂，生
产成本高，污染大，产品中残留的大量助剂影响ABS树脂热稳定性。
连续本体法是当今ABS最新的合成技术，该生产工艺简洁紧凑，污染小，ABS树脂产
品纯净。连续本体法是在一定比例下将增韧橡胶溶于苯乙烯、丙烯腈和溶剂中，溶解后的胶
液一定温度下，并在引发剂和分子量调节剂等助剂的作用下进行接枝反应，再通过脱挥、造
粒过程得到ABS树脂产品。但该工艺对于增韧橡胶种类要求较高，价格也都比较昂贵，导致
增韧橡胶购买比较困难，并且该工艺生产的ABS树脂胶含量较低，橡胶粒径的大小和分布控
制较难，所以制备的ABS树脂产品抗冲击强度和光泽度均较低。
中国专利CN1807502A公开了一种将两种装置联合使用制备高性能ABS树脂的方
法。通过将乳液法制备的耐热ABS树脂与本体法制备的通用ABS树脂共混挤出制备高抗冲高
耐热的ABS树脂。乳液聚合获得的耐热ABS树脂橡胶粒子的粒径处于0.1-2.0μm，本体聚合获
得的通用ABS树脂橡胶粒子的粒径处于2.0-6.0μm，当大粒径的橡胶粒子和小粒径的橡胶粒
子质量比在1:1-1:25之间时，共混制备的ABS树脂具有优异的抗冲性能和耐热性能。但该方
法只是将两种生产工艺的产品进行充分利用，而各自的生产工艺没有任何改变，依然存在
各自的固有的问题。
美国专利US4206293、US3957912和US3950455同样公开了一种将两种装置联合使
用制备ABS树脂的方法。该方法是将制备得到的接枝橡胶胶乳用单体和溶剂作为萃取剂对
其进行萃取，萃取后用机械方法将分离的水相除去，再将除水后的接枝橡胶胶乳进行本体
聚合反应制备得到ABS树脂。该种方法将两种工艺充分利用，取长补短，降低了本体法的生
产成本，但该种方法中萃取后仍有大量的水残留在接枝胶乳中，直接影响到制备得到的ABS
树脂的综合性能不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过乳液和本体联合工艺制备ABS树脂的方法。该联合
工艺将乳液法制备的接枝橡胶胶乳除水，再将除水后的接枝胶乳进入到连续本体装置中，
用乳液法为本体法提供所需的橡胶，降低了生产成本。与此同时，该方法将本体聚合制备得
到的大粒径(2.5μm左右)的预聚物和乳液聚合制备得到的小粒径(0.7μm左右)接枝聚合物
混合在一起，从而可以制备得到高抗冲型的ABS树脂产品。
本发明的难点为接枝橡胶乳液的除水过程。本发明采用不饱和单体和饱和溶剂作
为萃取剂对接枝胶乳进行萃取，可以分离出接枝乳液中60％-85％的水。通常为了更高效地
除去接枝乳液中的水，在萃取前先加入阳离子表面活性剂，因为在制备橡胶胶乳和接枝胶
乳的乳液聚合中，一般都选用带有负电荷的阴离子表面活性剂，加入带正电荷的阳离子表
面活性剂可以使两者中和，形成一种不易离子化的疏水盐，该疏水盐能较好的溶在油相中，
这样就使得在萃取过程中接枝胶乳可以更有效更快速地进入到油相中，从而将接枝乳液中
的水最大程度上进行了分离。经过上述过程后接枝胶乳中仍含有剩余的1％-4％的水，该部
分水可通过接枝胶乳在预聚釜中加热和冷凝等过程加以除去。
萃取后的油相通常具有一定的粘度，若油相的粘度过高，则在本体聚合时需要高
效率的泵对其进行输送，且生产过程中的危险性也随着提高；若油相的粘度过低，萃取后对
水相的分离会比较地困难，需要引入特殊的装置对水相进行分离。一般油相的粘度在
3000cps-100000cps内即为适宜，但为了后续的本体聚合可以更好更顺利地进行，一般将油
相的粘度控制在15000-50000cps范围内。本发明通过增大萃取剂中饱和溶剂的用量，增加
萃取剂中丙烯腈的比例，调节接枝乳液体系的pH和凝聚剂的用量等方法对萃取后油相的粘
度进行控制。
本发明为一种乳液和本体联合工艺制备ABS树脂的方法，具有以下特征：
在接枝胶乳中加入1.0-5.0wt％的凝聚剂，搅拌一段时间静置后调至体系pH＝3左
右，加入0.5-3.5wt％阳离子表面活性剂,将处理后的橡胶接枝胶乳加入到30-400wt％萃取
剂中，在涡轮搅拌槽内搅拌0.5-2h，搅拌后充分静置直到形成分层完全的油相和水相，若萃
取后油相为黏糊状，选用挤压的方法除去分离出的水相，若萃取后的油相为流动的液体状，
选用倾析或离心的方法除去分离出的水相。
将萃取除水后的橡胶接枝乳液进入到预聚釜中进行加热和冷凝等过程除去油相
中残留的1％-4wt％的水，再将此接枝乳液送入到连续本体聚合反应装置的第二反应器或
第三反应器出来的聚合物溶液中，脱挥、冷却、挤出制备得到高抗冲型ABS树脂。
其中，萃取剂至少应包含一种不饱和单体和一种饱和溶剂。
其中，不饱和单体通常选用接枝单体苯乙烯和丙烯腈，苯乙烯和丙烯腈的质量比
在80:20-0:100之间，并且丙烯腈的含量越高除水的效率也越高，一般丙烯腈占不饱和单体
质量的40％-80％。
其中，饱和溶剂的沸点要在25℃-250℃之间，沸点在35℃-180℃更为适宜，饱和溶
剂通常选用腈类、碳氢化合物、卤代碳氢化合物、低碳数羧酸酯、环醚、甲酰胺和乙酰胺等，
实验中多选用丙腈和丁腈等腈类作为饱和溶剂，饱和溶剂的质量应不小于萃取剂总质量的
8％，一般在10％-40％之间最佳。
本发明具有以下有益效果：本发明将制备ABS树脂的乳液工艺和本体工艺相结合，
充分利用目前停产的乳液装置，在此基础上降低了本体法的生产成本，与此同时制备得到
了高抗冲型的ABS树脂产品。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明，但并非限制本发明权利要求保护范围。
0.08wt％的引发剂K2S4O8，0.15wt％的分子量调节剂叔十二烷基硫醇硫醇，10.0％
的乳化剂歧化松香酸钾，8.0wt％的油酸钾，3.0wt％的氢氧化钾，8.0wt％的碳酸钾，60-75
℃下反应12h制备丁二烯橡胶胶乳，将该丁二烯胶乳在35℃下凝聚成0.7μm左右的橡胶粒径
后，在60-80℃下在0.05wt％异丙苯过氧化氢-硫酸亚铁/葡萄糖的氧化还原体系中进行接
枝反应，接枝单体苯乙烯和丙烯腈6:4，最终制备得到丁二烯接枝橡胶胶乳。
实施例1
选用100g上述丁二烯接枝橡胶乳液，质量比为80:20、60:40、40:60和20:80的丙烯
腈和苯乙烯作为萃取剂，萃取剂的质量为单体质量的150％，室温下萃取后对除水效率进行
计算，结果如表1所示。
表1-实施例1的测试结果
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实施例2
选用100g上述丁二烯接枝橡胶乳液，质量比为60:40的丙烯腈和苯乙烯和乙腈作
为萃取剂，萃取剂的质量为单体质量的150％，乙腈的质量为萃取剂质量的15％、20％、
25％，室温下萃取后对除水效率进行计算，结果如表2所示。
表2-实施例2的测试结果
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实施例3
选用100g上述丁二烯接枝橡胶乳液，丙烯腈和苯乙烯及乙腈作为萃取剂，萃取剂
的质量占单体质量的150％，其中丙烯腈和苯乙烯的质量比为60:40，乙腈占萃取剂质量的
20wt％，萃取前加入0.5wt％、1.0wt％和1.5wt％的阳离子表面活性剂或1.0wt％的凝聚剂，
室温下萃取后对除水效率进行计算，结果如表3所示。
表3-实施例3的测试结果
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实施例4
选用100g上述丁二烯接枝橡胶乳液，丙烯腈和苯乙烯及乙腈作为萃取剂，萃取剂
的质量占单体质量的150％，其中丙烯腈和苯乙烯的质量比为60:40，乙腈占萃取剂质量的
20wt％，萃取前加入1.0wt％的阳离子表面活性剂和1.0wt％的凝聚剂，室温下萃取后将接
枝胶乳进入80℃的预聚釜加入除去剩余部分的水，再将此接枝乳液送入到连续本体聚合反
应装置的第二反应器或第三反应器出来的聚合物溶液中，进行本体聚合，对该过程制备的
ABS树脂的冲击强度进行测试，结果如表4所示。
表4-实施例4的测试结果
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以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围
由权利要求书限定。本领域技术人员在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出的各种
修改或等同替换也落在本发明的保护范围内。