自乳化型环氧树脂接枝丙烯酸复合乳液的制备
袁忠顺
[摘 要]本文是以研究ABS树脂合成过程接枝聚合的乳化体系为目的，通过对乳化体系的选取、用量和加料方式等方面的研究，分析了乳化体系种类和用量与反应接枝率和主要物性的关系，并最终确定了最佳的乳化体系和加入方式，使反应接枝率和最终ABS产品物性都有有大幅提高。
[关键词]乳化剂 接枝率 ABS树脂
中图分类号：TQ322.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）48-0070-01
1 引言
ABS树脂是世界第五大通用塑料，也是应用最广泛的橡胶增韧塑料之一，是丙烯腈、苯乙烯和丁二烯的三元共聚物。乳液接枝-本体SAN掺混工艺是目前ABS树脂合成的主要技术，主干聚丁二烯（PB）胶乳与苯乙烯、丙烯腈进行接枝聚合，得到ABS接枝胶乳经凝聚、脱水、干燥过程得到ABS粉料。再与本体SAN颗粒进行掺混，经挤压造粒得到ABS树脂。
由于不同的乳化剂乳化能力不同，临界胶束浓度（CMC）也有差异，乳化剂的种类和浓度直接影响乳液体系的稳定性、接枝率，聚合物的分子量、接枝聚合反应速率和接枝率，因此，合理选择乳化剂种类是研究的关键点之一。
2 乳化剂种类的选取
乳化剂的选择实验，选取四种乳化剂进行实验，考察各种乳化剂的乳化效果、对接枝聚合反应的影响。实验结果如表1所示。
为使接枝反应中少发生或不发生凝聚结块现象及保证最佳的接枝效果，尽管PB胶乳中已含乳化剂，但仍需补加一定量乳化剂，以满足聚合反应过程中乳胶粒不断增长的需要。因此乳化剂种类对接枝率影响较大。为使生产出的ABS接枝粉料与SAN树脂具有很好的相容性，根据以上实验数据，选取油酸钾作为接枝聚合反应的乳化剂。
3 乳化剂用量的影响
对于乳液聚合，乳化剂虽然不直接参加化学反应，但乳化剂的种类和浓度直接影响引发速率和链增长速率，它提供了反应场所。也会影响聚合物性能和聚合物分子量及分子量分布。最终影响ABS树脂的性能。
在接枝聚合反应中，乳化剂量与接枝率有关，乳化剂量减少，接枝率增大，但聚合体系的稳定性下降。在保证系统稳定性的前提下，选取不同份数的油酸钾进行实验，考察油酸钾用量对产品冲击强度的影响。
其中以接枝聚合产物的理论干基总量质量份数为100。接枝乳化剂用量对冲击强度的影响情况如表2所示。
从表2中可以看出，油酸钾用量在0.45时，得到ABS树脂的冲击强度较高。主要原因是乳化剂用量少，乳胶粒生成少，游离SAN减少，接枝率提高，使冲击强度提高。
4 乳化剂进料方式的影响
乳化剂的加入方式影响体系的稳定性及挂胶率，同时对接枝率影响也较大。适合的进料方式可降低乳化剂浓度，降低挂胶率，乳化剂的进料方式对挂胶率、接枝率的影响如表3所示。挂胶率是指反应结束后，聚合物析出并粘挂在反应器内壁，其质量与接枝胶乳总量的质量百分比。
由表3可知，乳化剂的分批连续加入使体系的挂胶率降低，胶乳稳定性升高，接枝率也有所提高，这是由于乳化剂的分批连续加入，降低了体系乳化剂的起始浓度，初生胶束数量减少。聚合后期连续补加的乳化剂，同时使不断长大的乳胶粒得到新加乳化剂的保护而稳定，从而避免他们之间的相互凝结和凝胶的析出。另外挂胶率高，工业化实施过程中将严重影响反应器换热效率。
5 实际效果
通过对乳化剂的选取、加入量以及加入方式的调整和摸索，找到了乳化剂对接枝聚合以及最终ABS产品的物性影响，下表所示为所得产品的物性值。
从表中看出，通过对接枝聚合乳化体系的摸索和研究，使得ABS树脂的物性都能够达到较好的水平。
6 结论
1、采用油酸钾作为接枝聚合乳化剂，用量在0.45，使ABS产品达到较高的冲击强度。
2、接枝聚合过程中乳化剂的进料方式为2/5初始加入，3/5在胶乳中連续加入，使反应过程稳定，降低挂胶率。
3、在此乳化体系下，ABS产品物性较好。endprint
