[發(fā)明專利]一種苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011072014.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN112142900B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉波;劉銘;孟磊;孫一峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F212/10
• 分類號(hào): C08F212/10;C08F220/44;C08F2/38;C08F2/00
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本發(fā)明公開了一種苯乙烯?丙烯腈共聚物的制備方法，通過采用全混流反應(yīng)器和平推流反應(yīng)器配合使用，在聚合過程中添加引發(fā)劑和不相容的助劑，使聚合階段不添加甲苯或乙苯類溶劑，減少了因使用溶劑而帶來的溶劑殘留以及能耗問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及苯乙烯-丙烯腈共聚物領(lǐng)域，具體涉及一種低殘存、高轉(zhuǎn)化率的苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法。

背景技術(shù)

丙烯腈-苯乙烯共聚物(也稱SAN樹脂或AS樹脂)是以苯乙烯和丙烯腈為原主要原料經(jīng)自由基聚合反應(yīng)而形成的一種高分子聚合物。SAN樹脂既可以作為透明材料單獨(dú)使用，也可以與高膠粉經(jīng)共混擠出制備ABS產(chǎn)品，廣泛用于家用電器、汽車制造、儀表配件、建材和日用品等行業(yè)如高檔燈具、磁帶盒、儀表罩、裝潢板材、汽車尾燈和冰箱貯藏盒等。SAN樹脂的加工性能頗佳，可用注塑、擠出和吹塑等方法成型。

SAN樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)大多數(shù)采用連續(xù)本體聚合法(CN201210173350.9、CN201310552143.9、CN98814362.3、CN201110179219.9)，以苯乙烯、丙烯腈為單體，添加少量的溶劑來進(jìn)行聚合反應(yīng)。控制一定的單體轉(zhuǎn)化率，漿料在高溫及真空條件下脫揮得到苯乙烯-丙烯腈共聚樹脂，未反應(yīng)的單體及溶劑經(jīng)冷凝后再循環(huán)使用。

在目前已公開的SAN制備方法中，一般采用全混流反應(yīng)釜進(jìn)行聚合反應(yīng)，可以是單釜或雙釜串聯(lián)或雙釜并聯(lián)，為了降低聚合反應(yīng)過程漿料的粘度，便于傳質(zhì)和傳熱，聚合反應(yīng)過程中通常會(huì)添加的占總反應(yīng)液質(zhì)量的10-20％的甲苯或乙苯溶劑，但是，添加的溶劑在脫揮階段需要從漿料中脫除，這部分溶劑的脫除及冷卻回收需要消耗大量的能量。但若不添加溶劑，則單體的轉(zhuǎn)化率一般不會(huì)做的很高，如果轉(zhuǎn)化率高于70％以上時(shí)反應(yīng)液的粘度過大，傳質(zhì)和傳熱不易控制。

現(xiàn)有的SAN制備技術(shù)，無論是添加溶劑還是不添加溶劑，在反應(yīng)結(jié)束后一般都會(huì)有30wt％以上的揮發(fā)份需要脫除，這樣在脫揮階段需要消耗大量的能量，同時(shí)也會(huì)帶來樹脂產(chǎn)品中的單體或溶劑的殘留問題。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，聚合階段不添加甲苯或乙苯類溶劑，采用純單體本體聚合方式，減少了因使用溶劑而帶來的溶劑殘留以及能耗問題。

具體地，本發(fā)明提供一種苯乙烯-丙烯腈共聚物的制備方法，包括以下步驟：

S1：將苯乙烯類單體、丙烯腈類單體、鏈轉(zhuǎn)移劑混合得到單體混合液；

S2：將步驟S1所述單體混合液加入到第一反應(yīng)器中，在145-165℃溫度和0.5-3h停留時(shí)間條件下進(jìn)行聚合反應(yīng),得到漿料A；漿料A連續(xù)加入到第二反應(yīng)器中，在145-165℃溫度和0.5-3h停留時(shí)間條件下進(jìn)行聚合反應(yīng)，得到漿料B；

S3：往步驟S2得到的漿料B中加入引發(fā)劑，以及一種與苯乙烯-丙烯腈共聚物不相容的助劑，并通過靜態(tài)混合器混合均勻，然后輸送至平推流反應(yīng)器中；平推流反應(yīng)器分為三段，第一段溫度150-190℃，停留時(shí)間1-30min；第二段溫度170-210℃，停留時(shí)間1-30min；第三段溫度190-250℃，停留時(shí)間1-30min；在平推流反應(yīng)器中反應(yīng)得到漿料C；

S4：將步驟S3得到的漿料C連續(xù)送入脫揮器中，脫除未反應(yīng)的單體；脫揮后的熔體經(jīng)擠出、切粒，得到苯乙烯-丙烯腈共聚物。

本發(fā)明中，所述第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器為全混流反應(yīng)器，優(yōu)選的，第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器串聯(lián)。

在本發(fā)明中，聚合反應(yīng)分為三段進(jìn)行，其中第一段和第二段聚合采用全混流反應(yīng)器，兩個(gè)全混流反應(yīng)釜的串聯(lián)。在全混流反應(yīng)器中，設(shè)置有釜頂氣相冷凝管線，可以通過單體的氣相冷凝移熱，進(jìn)而控制釜內(nèi)溫度穩(wěn)定。第三段反應(yīng)為平推流反應(yīng)器，可以是單管式或列管式平推流反應(yīng)器，優(yōu)選的，在管中間設(shè)置有帶有混合功能的構(gòu)件，以加強(qiáng)反應(yīng)器內(nèi)漿料的傳質(zhì)和傳熱。