郑梓郁,刘文辉,王严东

(1.中国石油吉林石化公司 合成树脂厂,吉林 吉林 132022;2.吉林化工学院 材料科学与工程学院,吉林 吉林 132022)

ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种单体共聚而成的热塑性树脂,其具有良好的理化性能,同时还具备加工性能好、成品表面光泽度高等诸多优点,广泛应用于车辆、家电及电子产品等行业[1-3]。但是ABS树脂目前仍有一定的短板,在拉伸强度和热变形温度上相较其他树脂仍显不足,同时为了更好地拓展ABS树脂的应用范围,对其各项理化特性也有了更进一步的要求。

1 化学添加剂对ABS乳液聚合的影响

1.1 乳化剂的作用

在乳化剂存在的体系中,聚合速率rp与平均聚合度Xn之间存在如下关系：

rp=Kp[M][I]2/5[S]3/5,

(1)

Xn=K[M][I]-3/5[S]3/5,

(2)

(3)

即当乳化剂浓度越大时,聚合反应速率、聚合度、乳胶粒子数量均呈增加趋势,乳胶粒子平均直径呈减小趋势,但如果乳化剂降低太多,又会引起乳液稳定性和聚合反应速率的大幅变低。常规情况下,粒子分布随乳化剂浓度变大而变宽,直至达到临界胶束浓度(CMC)值时为止。控制乳化剂浓度略高于CMC值,可得到粒度分布很窄的乳液。在实际生产中,具体添加的乳化剂所具有的各种理化指标会对反应体系构成实质性影响,进而对ABS树脂成品的具体性能指标产生作用。

1.2 其他化学品的影响

2 乳液聚合工艺原理

ABS树脂生产中首先需要将1,3-丁二烯进行聚合,聚合好的聚1,3-丁二烯链上的双键受引发剂分解产生的初级自由基攻击,形成接枝点。每个聚合好的PB胶乳的链节中都含有两个α-H点位[4-5],与单体苯乙烯、单体丙烯腈发生接枝反应,构成由PB为主链,丙烯腈、苯乙烯为支链的接枝共聚物。……