[發明專利]一種苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法

有效

• 申請號: 201911346403.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110982004B
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 劉波;劉銘;孟磊;孫一峰;韓強;喬義濤;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F220/44;C08F2/01
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發明提供了一種苯乙烯?丙烯腈共聚物的制備方法，首先將苯乙烯單體和丙烯腈單體混合并降溫，進料至第一反應器中，保持充滿狀態下進行反應，然后進行控溫并進料至第二反應器中，保持充滿狀態下繼續反應，最后進行脫揮。本發明還提供了一種通過本發明制備方法制得的苯乙烯?丙烯腈共聚物。本發明提供的制備方法在整個聚合反應過程中可以達到絕熱或近乎絕熱，無需外部移熱即可有效地控制聚合反應溫度的穩定性，繼而保證所得共聚物組成的穩定性，制得的共聚物具有極佳的光學性能，本發明的制備方法工藝簡便，易于控制，無需復雜設備，因此非常適宜于大規模的工業化生產。

技術領域

本發明涉及苯乙烯-丙烯腈共聚物領域，具體涉及一種苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法。

背景技術

丙烯腈-苯乙烯共聚物(也稱SAN樹脂或AS樹脂)是由丙烯腈與苯乙烯共聚而形成的一種高分子聚合物，具有優良的加工性能。SAN樹脂具有良好的尺寸穩定性、耐候性、耐熱性、耐油性、抗震動性和化學穩定性，在汽車、建筑、文具、五金家電以及現代功能材料等領域都具有廣泛應用。

苯乙烯-丙烯腈共聚物的工業化生產采用第三代的連續本體聚合法，以苯乙烯、丙烯腈為單體，添加少量的稀釋溶劑來合成苯乙烯-丙烯腈共聚物。本體聚合法生產苯乙烯-丙烯腈共聚物的工藝中，存在的主要問題是反應熱的控制，丙烯腈的理論聚合熱為1365KJ/KG，遠高于苯乙烯的理論聚合熱(苯乙烯為668KJ/KG，數據來自供應商產品手冊)，苯乙烯與丙烯腈共聚后隨著丙烯腈比例的增加，聚合放熱顯著增加。苯乙烯和丙烯腈都具有很強的熱聚合能力，如果反應過程中不能很好地控制反應熱，則反應出現爆聚或局部爆聚的風險很大，這不僅會影響著產品的性能，更嚴重的情況會導致反應失控，產生安全隱患。

為控制反應熱，一般采用單體/溶劑氣化冷凝的方法移熱，反應裝置不完全充滿，而且頂部設置有冷凝器，由于反應溫度通常在單體和溶劑的沸點以上，反應過程中單體和溶劑會在反應裝置的頂部產生蒸汽，蒸汽經冷凝器冷凝后可以帶走大量的汽化熱，此種方法的最大問題在于，苯乙烯和丙烯腈這兩種單體的揮發性不同，丙烯腈更容易氣化，相同條件下氣相空間中兩者的比例與液相不同，繼而導致反應液中丙烯腈的比例與進料組成發生明顯偏離。而且，氣相冷凝后再循環到反應液這一過程也會使局部出現單體組成與本體不同的情況，這些都會導致苯乙烯-丙烯腈共聚物的組成難以控制。而對于苯乙烯-丙烯腈共聚物來說，當聚合物之間的丙烯腈含量不一致時，聚合物的相容性會下降，進而影響聚合物的透明性。此外，由于氣相冷凝液中丙烯腈的比例很高，并且不含阻聚劑，還存在著聚合形成高丙烯腈含量聚合物的風險。當聚合物中丙烯腈含量較高時，相鄰位置的丙烯腈容易在高溫下成環，形成共軛結構，吸收可見光線中的藍光從而導致樹脂發黃。

中國專利CN 104628925A公開了一種兩釜串聯聚合生產SAN樹脂的方法，所得SAN樹脂的外觀和透明度有所改善。但是，該方法需分兩段進料，每段進料為不同的原料比例，難以精確控制，首聚合釜的反應器有效體積控制在75％，在高于單體沸點的反應溫度下，即使沒有單體蒸發移熱，首聚合釜內也會形成蒸發氣相區，氣相區的存在會導致在局部產生組成不均勻的聚合物。而且，外部夾套冷卻的移熱方式也會導致聚合釜內出現溫度不均勻的情況，這些因素都會影響SAN樹脂的質量。

因此，基于多方面的考慮，需要尋找一種新的丙烯腈-苯乙烯共聚物制備方法，使整個聚合過程中反應液的溫度及組成都能保持更加穩定和平均，從而使所得的共聚物具備更加優異的性能，特別是光學性能。

發明內容

為克服現有技術中存在的上述缺陷，本發明的一個目的是提供一種苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，所制備的苯乙烯-丙烯腈共聚物具備更加優異的性能、尤其是光學性能。

本發明的另一目的是提供一種苯乙烯-丙烯腈共聚物。

本發明提供的苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法包括以下步驟：

S1：將60～90質量份的苯乙烯單體、10～40質量份的丙烯腈單體混合并降溫至-40℃～10℃得混合原料；