ABS树脂的生产工艺及应用

ABS树脂生产工艺及应用
摘要:ABS树脂是聚丁二烯橡胶与单体苯乙烯和丙烯腈的接枝共聚物,对丙烯腈(A)、丁二烯(B)和苯乙烯(S)各自聚合物的优良性能进行综合应用,加工性能和成型性能较好,是世界上应用最多的塑料之一。将其与PB、SAN等树脂进行后加工处理,能够进一步强化理化功能,增加外观明亮度。一般情况下,ABS树脂的生产工艺包含本体-悬浮法、乳液接枝法、乳液接枝法-悬浮法、连续本体法、乳液接枝-掺混法、乳液接枝-连续本体法等。随着社会经济的发展,ABS树脂生产企业面临越来越大的市场竞争压力,需要进一步提高生产能力、控制生产成本、优化生产品质、提升销售水平,从而进一步提升企业市场竞争能力,促进企业长远发展。文章主要对ABS树脂的生产工艺以及应用领域进行分析,旨在进一步提高ABS树脂的应用效果,了解未来发展趋势。
关键词:ABS树脂 生产工艺 应用
ABS树脂是一种综合性能良好的工程塑料,具有较高的耐寒性、耐磨性,且抗冲击能力较强,容易加工,绝缘性较好,着性能良好,在各个生产领域得到广泛应用,如纺织、轻工、电子电器、建筑、企业领域等发挥重要作用。随着科学技术的发展,越来越多的ABS树脂生产工艺
被研发和应用,生产品种逐渐增多,产品质量提升,应用领域越来越广泛。
一、ABS树脂生产工艺现状
当前,应用较为广泛的ABS树脂生产工艺路线包含聚合法与乳液接枝掺混法。其中聚合法包含连续本体聚合法、乳液接枝聚合法;乳液接枝掺混法包含1PB乳胶合成技术、高含量ABS接枝粉技术。其中在连续本体法技术应用中,原料单体与助剂残留比较少,且产生的废气、废液、废固等也比较少,整体装置工艺流程较为简单,能量消耗较少,对环境污染较低,费用不高,但是在生产中ABS树脂中橡胶含量受到限制,容易降低产品抗冲击强度,而且在聚合过程中,工艺控制比较难;乳液接枝掺混法是应用最为广泛的生产工艺,工艺技术较为成熟,产品实用性较强,范围最宽,是当前ABS树脂主要的生产流程。ABS树脂具有明显的“海-岛”结构,ABS颗粒中心包含苯乙烯乳胶、聚丁二烯乳等成分。其中,中心乳胶的组成对ABS树脂的理化性能影响较大【1】。在具体的生产过程中,可以在原材料中添加聚苯乙烯或聚丙烯,可以在一定程度上提高ABS树脂的理化性能。ABS树脂的性能受到各种因素的影响,其中包含丙烯腈、丁二烯、苯乙烯含量、橡胶颗粒的粒径分布、反应温度、压力等因素,且这些因素在生产中难以控制。此外,为了进一步提高ABS树脂的抗冲击性能,需要对
橡胶粒径分布范围进行合理控制,一般在250-300nm之间,且将其粒径控制在70%左右,可以有效强化ABS树脂的加工性能,提升其可加工性。
二、ABS 树脂生产工艺
(一)乳液接枝掺混生产技术
(1)PB乳胶合成技术,由于ABS接枝主干上的PB乳胶成分存在很大差异性,一般情况下,其成分包含聚丁二烯乳胶、胶乳以及丁苯胶乳等,对树脂性能产生直接影响。基于此,需要在生产原料中添加聚丁二烯PB乳胶,这样可以有效提升ABS树脂的耐寒性。此外,还需要在生产过程中添加PB乳胶,这样可以进一步提高树脂耐油性;在原材料中添加丁苯PB乳胶,能够强化树脂加工流变性。其中ABS树脂的冲击强度容易受到各种因素的影响,如凝胶含量、PB乳胶粒径、粒径分布等因素。所以在生产环节中,需要对PB乳胶的平均粒径进行合理控制,一般在280nm左右,并把凝胶含量控制在70%左右,通过对粒径分布的有效性控制,能够在一定程度上提高ABS树脂的着能力、加工流动性。一般情况下,合成PB乳胶大粒径需要通过以下方式实现:一是在树脂聚合过程中,需要加入粒径乳胶,二是先合成小粒径乳胶,再附聚小粒径,最后组成大粒径【2】。(2)高含量ABS接枝粉,ABS接枝粉
生产工艺较为复杂,生产费用较高,基于此,需要对生产工艺进行改良,在保障ABS树脂性能的情况下,需要在本体SAN掺混生产环节中,合理控制ABS接枝粉掺混的比例;同功能是需要提升把控ABS接枝效率,并合理控制ABS接枝聚合接枝度,适当添加引发剂,从而进一步提升加枝反应速率,强化转化率,提升聚合反应的接枝率,有效提升接枝粉的含胶量。
(二)连续本体聚合法
该方法应用中,需要对橡胶进行加热,并将其掺入到丙烯腈、苯乙烯和部分溶剂中,同时结合实际情况,适当添加一定量的调节剂、引发剂等,实现接枝聚合。该技术的应用原理为:丙烯腈和苯乙烯共聚物属于连续相,接枝橡胶粒子属于分散相,在对其进行造粒、脱挥之后,获得ABS树脂产品。但是由于连续本体ABS聚合工艺较为复杂,为了确保混合单体能够充分融入橡胶物中,需要对聚合过程进行精准掌控,同时要对橡胶粒径进行合理控制,把橡胶使用计量、种类、接枝率等控制在合理范围内,此外还需要对生产过程进行全面把控,以便进一步提升ABS树脂产品的纯度,降低生产成本,减少生产过程中废物产生量【3】
三、ABS树脂的应用领域
(一)在汽车工业中的应用
在现代化科学技术发展背景下,汽车工业高速发展,同时对汽车质量、性能提出了更高的要求。其中ABS树脂在汽车生产中的有效性应用,可以减轻汽车重量,并减少耗油量,对汽车结构进行进一步完善,促进汽车造型方案的灵活性,同时还可以减少汽车零件制造、加工费用、车身装配费用等。其中ABS树脂在汽车内饰装饰中得到有效应用,如仪表盘、车外版、方向盘、汽车后视镜、门板原材料等【4】。由于ABS树脂与工程塑料的合金的耐热性、耐冲击性、刚性较强,具有较强的可电镀性,既可以作为汽车挡泥板、车身、车门、前护面板等进行使用,且通过电镀的树脂材料可以体现为良好的金属质感,能够增加汽车内饰环境的优质感;电镀级的ABS树脂能够在汽车内饰件制造中发挥重要作用,并能够进一步降低汽车内饰件反射太阳光引起驾驶员视觉疲劳驾驶。
(二)建材领域的应用
塑料建材业发展时间较早,塑料成为重要的建筑材料之一。其中ABS树脂的抗冲击强度较高,耐穿性较强,加工性能较为优良,能够在包装盒、积木的玩具制品原材料、建材行业中得到有效性应用,如管材、门窗等材料,还可以在卫生洁具生产中发挥重要作用。塑料材料的质量较轻、耐腐蚀、不生锈、导热系数低、绝缘性好、不结垢,方便安装和维修,在安全
过程中能耗较低,在建材领域广泛应用,但ABS树脂生产中需要应用到丁二烯原材料,容易受到环境中氧气、紫外线、光、热等因素的影响发生降解作用,致使产品发黄变,理化性能降低,影响其美观性,降低应用效果,因此需要加大该方面的研发力度,改善ABS树脂产品的耐候性能【5】
(三)电子电器工业中的应用
随着科学技术的发展,电子电器逐渐向多功能、高档次、智能化、节能化、无污染方向发展。ABS树脂材料在电子电器生产中发挥重要的绝缘作用,且ABS塑料的电性能、热性能、耐蚀性、机械性能较高,无毒、无味、吸水率地等优势,使其在电冰箱、电视机、空调器、复印机等电子电器工业生产中发挥重要作用。
(四)与其他树脂合金的应用
ABS树脂的性能较为优良,能够对不同材料进行二次加工,实现理化性能的优势互补,形成性能优良的合金。其中ABS树脂能够与PC合金,以便对PC合金缺口敏感、不耐磨等缺陷进行良好的弥补,而PC可以进一步强化ABS树脂的低温抗虫性能,该合金在航空航天、医疗器
械等领域发挥重要作用。ABS树脂与PA合金,能够对PA耐化学性、ABS树脂加工性能等进行综合,在中央控制面板、出风口、仪表盘罩等领域得到广泛应用【6】
四、ABS树脂生产发展趋势
(一)向高性能发展
当前,随着科学技术的发展,ABS树脂产业逐渐向高性能专用料、塑料合金方向进行发展,对市场产生了巨大影响。但是我国生产技术水平还存在一定的落差,主要生产通用牌号的ABS产品,但是该类产品的盈利能力不高,所以要结合实际情况,积极推动生产工艺改进,对专用牌号、共混合金牌号进行快速研发和应用,进一步强化ABS树脂产品质量和性能,增加其盈利能力【7】。我国ABS树脂产品出口量越来越多,为了满足部分国家对产品环保性能的要求,需要加大专用料的研发力度,增加产品种类,使其对各个领域都能够适用,促进企业国际市场竞争实力的提升。此外,还需要注重对树脂性能进行有效性改善,研发高性能牌号产品,增加ABS生产核心技术研发力度,尤其要对小粒径PB聚合技术、高胶ABS接枝工艺进行优化应用,并在市场需求导向下,积极推动针对性开发和应用。只有这样才能进一步提高产品市场竞争力,占领更大市场份额,促进盈利能力提升。
(二)生产技术水平逐渐提高
在现代化经济发展背景下,国内市场日渐成熟和发展,用户对ABS树脂产品的了解越来越多,同时对树脂产品需求发生了很大变化,尤其是在对树脂原料进行选择时,更加侧重与对产品适应性进行选择。基于此,要结合市场发展趋势,对用户个性化需求进行综合性分析,如加大对高光泽、高冲击、高刚性产品的研发和生产,对传统生产工艺进行改革创新,尤其要加大对高端化产品的研发力度,实现产品类型的多样化和丰富性,对不同用户的多元化、个性化产品需求进行反馈和满足,尤其要强化产品冲击强度、抗燃性能等【8】;此外,为了提升生产企业的市场竞争力,需要进一步强化产品服务工作水平,强化技术服务质量,拓展ABS树脂产品市场开发范围,同时为用户提供专业的产品使用指导服务,确保用户能够对产品进行正确使用,既可以推动产品的差别化发展,同时还可以增加用户满意度,强化企业市场竞争力的提升。此外,企业需要对传统经营模式进行改革创新,结合未来市场发展趋势,对国外ABS树脂经营模式进行借鉴和学习,同时结合我国市场的基本情况,积极探索针对性、适应性的企业发展经营模式,为企业长远健康发展奠定良好的基础。

本文发布于:2024-09-24 18:27:49,感谢您对本站的认可!

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