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CN113736028B - 一种工业化asa树脂乳液的制备方法 - Google Patents

一种工业化asa树脂乳液的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，包括种子乳液制备工序、PBA乳液合成工序以及ASA树脂乳液合成工序。其中，种子乳液出口连接种子乳液静置釜入口，种子乳液静置釜连接PBA乳液合成釜入口，PBA乳液合成釜出口连接ASA乳液合成釜入口，从ASA乳液合成釜采出合格的ASA树脂乳液最终去分离工序，通过上述的工艺流程实现高性能ASA树脂乳液的规模化、工业化生产。

Description

一种工业化ASA树脂乳液的制备方法
技术领域
本发明涉及新材料制备领域，更具体的涉及一种工业化ASA树脂乳液的制备方法。
背景技术
ASA树脂是丙烯酸丁酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物的简称。其利用丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯腈原料制备成ASA树脂乳液后，通过破乳、离心、干燥等过程最终得到ASA树脂颗粒。ASA是一种性能优良的新材料，具有优异的耐候性，抗氧化性，良好的机械性能，着色性能，较高的电绝缘性、耐腐蚀性以及耐油性等有点，在汽车、建材、电子产品等领域广泛应用，市场潜力巨大。目前，国内工业化生产的ASA工艺装置主要采用国外技术，尚未有关于ASA树脂工业化工艺流程的技术公开。
发明内容
本发明提供一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，可实现高性能ASA树脂乳液的规模化、工业化生产。
本发明一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：
步骤（1）将去离子水、丙烯酸丁酯、交联剂、乳化剂和引发剂加入种子乳液制备釜中，加热搅拌反应，得到种子乳液，其中，反应温度20～200℃，反应压力为-0.1～1MpaG，搅拌速度为40～400r/min；
步骤（2）将种子乳液通入种子乳液静置釜中，静置1～72h，得到静置后种子乳液，其中种子乳液静置釜设置2～24个；
步骤（3）将静置后的种子乳液、乳化剂、苯乙烯、丙烯腈单体、还原剂和去离子水通入PBA合成釜中，在惰性氛围下反应得到PBA乳液，其中，反应温度20～200℃，反应时间1～16h，反应压力为-0.1～1MpaG，搅拌速度为40～400r/min；
步骤（4）将PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和还原剂通入ASA合成釜中，反应得到ASA乳液，其中反应温度为20～200℃，反应时间1～16h，反应压力为0～1MpaG，搅拌速度为40～400r/min。
优选的，步骤（1）中，去离子水、丙烯酸丁酯、交联剂、乳化剂和引发剂的重量比为50～100:10～50:1～10:1～10:0.1～5。
优选的，步骤（3）中，种子乳液、乳化剂、苯乙烯、丙烯腈单体、还原剂和去离子水的重量比为40～100:1～10:10-50: 1～10:0.1～5:50～100，惰性氛围选用氮气。
优选的，步骤（4）中，PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和还原剂的重量比为40～100:10～50: 1～10:0.1～5。
优选的，所述交联剂选用二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯中的任意一种或几种的混合物。
优选的，所述引发剂选用双氧水、过硫酸钠、过氧化氢异丙苯、过氧化二异丙苯、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或几种的混合物。
优选的，所述乳化剂选用十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的任意一种或几种的混合物。
优选的，所述还原剂选用硫酸亚铁、氯化亚铁、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硼氢化钠、硼氢化锂的任意一种或几种的混合物。
本发明提供的一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，包括种子乳液制备工序、PBA乳液合成工序以及ASA树脂乳液合成工序。其中，种子乳液出口连接种子乳液静置釜入口，种子乳液静置釜连接PBA乳液合成釜入口，PBA乳液合成釜出口连接ASA乳液合成釜入口，从ASA乳液合成釜采出合格的ASA树脂乳液最终去分离工序，通过上述的工艺流程实现高性能ASA树脂乳液的规模化、工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明工业化ASA树脂乳液的制备方法工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
结合图1所示，本发明实施例1提供一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）将去离子水、丙烯酸丁酯、二丙烯酸乙二醇酯、十二烷基硫酸钠和双氧水按照重量比为70:30:5:4:2加入种子乳液制备釜中，加热搅拌反应，得到种子乳液，其中，反应温度70℃，反应压力为0.2MpaG，搅拌速度为40r/min；
（2）将种子乳液通入种子乳液静置釜中，静置6h，得到静置后种子乳液，其中种子乳液静置釜设置3个，种子乳液静置釜一进行来料接受，种子乳液静置釜二静置，种子乳液静置釜三进行下游给料；
（3）将静置后的种子乳液、十二烷基硫酸钠、苯乙烯、丙烯腈单体、硫酸亚铁和去离子水按照重量比为70:4:30:5:3:70泵入PBA合成釜中，在氮气保护氛围下反应10h得到PBA乳液，其中，反应温度95℃，反应压力为0.2MpaG，搅拌速度为40r/min；
（4）将PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和硫酸亚铁按照重量比为70: 30: 7:2通入ASA合成釜中，保持温度反应2h，反应得到ASA乳液，其中反应温度为50℃，反应压力为0.05MpaG，搅拌速度为100r/min，将制备得到的ASA乳液从ASA合成釜中采出，经破乳、离心、干燥等分离过程，最终得到ASA树脂颗粒。
实施例2
结合图1所示，本发明实施例2提供一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）将去离子水、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、十二烷基硫酸钠和过硫酸钠按照重量比为60:30:4:4:2加入种子乳液制备釜中，加热搅拌反应，得到种子乳液，其中，反应温度70℃，反应压力为0.2MpaG，搅拌速度为40r/min；
（2）将种子乳液通入种子乳液静置釜中，静置6h，得到静置后种子乳液，其中种子乳液静置釜设置3个，种子乳液静置釜一进行来料接受，种子乳液静置釜二静置，种子乳液静置釜三进行下游给料；
（3）将静置后的种子乳液、十二烷基硫酸钠、苯乙烯、丙烯腈单体、硫酸亚铁和去离子水按照重量比为70:4:30:5:3:70泵入PBA合成釜中，在氮气保护氛围下反应10h得到PBA乳液，其中，反应温度95℃，反应压力为0.2MpaG，搅拌速度为40r/min；
（4）将PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和硫酸亚铁按照重量比为70: 30: 7:2通入ASA合成釜中，保持温度反应2h，反应得到ASA乳液，其中反应温度为50℃，反应压力为0.05MpaG，搅拌速度为100r/min，将制备得到的ASA乳液从ASA合成釜中采出，经破乳、离心、干燥等分离过程，最终得到ASA树脂颗粒。
实施例3
结合图1所示，本发明实施例3提供一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）将去离子水、丙烯酸丁酯、二丙烯酸乙二醇酯、十二烷基硫酸钠和双氧水按照重量比为70:30:5:4:2加入种子乳液制备釜中，加热搅拌反应，得到种子乳液，其中，反应温度80℃，反应压力为0.4MpaG，搅拌速度为60r/min；
（2）将种子乳液通入种子乳液静置釜中，静置12h，得到静置后种子乳液，其中种子乳液静置釜设置3个，种子乳液静置釜一进行来料接受，种子乳液静置釜二静置，种子乳液静置釜三进行下游给料；
（3）将静置后的种子乳液、十二烷基硫酸钠、苯乙烯、丙烯腈单体、硫酸亚铁和去离子水按照重量比为70:4:30:5:3:70泵入PBA合成釜中，在氮气保护氛围下反应10h得到PBA乳液，其中，反应温度105℃，反应压力为0.4MpaG，搅拌速度为60r/min；
（4）将PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和硫酸亚铁按照重量比为70: 30: 7:2通入ASA合成釜中，保持温度反应2h，反应得到ASA乳液，其中反应温度为60℃，反应压力为0.10MpaG，搅拌速度为150r/min，将制备得到的ASA乳液从ASA合成釜中采出，经破乳、离心、干燥等分离过程，最终得到ASA树脂颗粒。
实施例4
结合图1所示，本发明实施例4提供一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，包括以下步骤：
（1）将去离子水、丙烯酸丁酯、二丙烯酸乙二醇酯、十二烷基硫酸钠和双氧水按照重量比为80:35:7:3:3加入种子乳液制备釜中，加热搅拌反应，得到种子乳液，其中，反应温度70℃，反应压力为0.2MpaG，搅拌速度为40r/min；
（2）将种子乳液通入种子乳液静置釜中，静置6h，得到静置后种子乳液，其中种子乳液静置釜设置3个，种子乳液静置釜一进行来料接受，种子乳液静置釜二静置，种子乳液静置釜三进行下游给料；
（3）将静置后的种子乳液、十二烷基硫酸钠、苯乙烯、丙烯腈单体、硫酸亚铁和去离子水按照重量比为75:5:25:5:2.5:80泵入PBA合成釜中，在氮气保护氛围下反应10h得到PBA乳液，其中，反应温度95℃，反应压力为0.2MpaG，搅拌速度为40r/min；
（4）将PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和硫酸亚铁按照重量比为80: 25: 5:3通入ASA合成釜中，保持温度反应2h，反应得到ASA乳液，其中反应温度为50℃，反应压力为0.05MpaG，搅拌速度为100r/min，将制备得到的ASA乳液从ASA合成釜中采出，经破乳、离心、干燥等分离过程，最终得到ASA树脂颗粒。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种工业化ASA树脂乳液的制备方法，其特征在于，包括种子乳液制备工序、PBA乳液合成工序以及ASA树脂乳液合成工序，其中，种子乳液出口连接种子乳液静置釜入口，种子乳液静置釜连接PBA乳液合成釜入口，PBA乳液合成釜出口连接ASA乳液合成釜入口，从ASA乳液合成釜采出合格的ASA树脂乳液最终去分离工序；
具体包括以下步骤：
步骤（1）将去离子水、丙烯酸丁酯、交联剂、乳化剂和引发剂加入种子乳液制备釜中，加热搅拌反应，得到种子乳液，其中，反应温度20～200℃，反应压力为-0.1～1MpaG，搅拌速度为40～400r/min；所述去离子水、丙烯酸丁酯、交联剂、乳化剂和引发剂的重量比为50～100:10～50:1～10:1～10:0.1～5；
步骤（2）将所述种子乳液通入种子乳液静置釜中，静置1～72h，得到静置后种子乳液，其中种子乳液静置釜设置3个，种子乳液静置釜一进行来料接受，种子乳液静置釜二静置，种子乳液静置釜三进行下游给料；
步骤（3）将所述静置后的种子乳液、乳化剂、苯乙烯、丙烯腈单体、还原剂和去离子水通入PBA合成釜中，在惰性氛围下反应得到PBA乳液，其中，反应温度20～200℃，反应时间1～16h，反应压力为-0.1～1MpaG，搅拌速度为40～400r/min；所述种子乳液、乳化剂、苯乙烯、丙烯腈单体、还原剂和去离子水的重量比为40～100:1～10:10～50: 1～10:0.1～5:50～100，所述惰性氛围选用氮气；
步骤（4）将所述PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和还原剂通入ASA合成釜中，反应得到ASA乳液，其中反应温度为20～200℃，反应时间1～16h，反应压力为0～1MpaG，搅拌速度为40～400r/min；
所述PBA乳液、苯乙烯、丙烯腈单体和还原剂的重量比为40～100: 10～50: 1～10:0.1～5。
2.如权利要求1所述的工业化ASA树脂乳液的制备方法，其特征在于，所述交联剂选用二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二丙烯酸己二醇酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丙酯中的任意一种或几种的混合物。
3.如权利要求1所述的工业化ASA树脂乳液的制备方法，其特征在于，所述引发剂选用双氧水、过硫酸钠、过氧化氢异丙苯、过氧化二异丙苯、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯中的任意一种或几种的混合物。
4.如权利要求1所述的工业化ASA树脂乳液的制备方法，其特征在于，所述乳化剂选用十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十八烷基三甲基氯化铵中的任意一种或几种的混合物。
5.如权利要求1所述的工业化ASA树脂乳液的制备方法，其特征在于，所述还原剂选用硫酸亚铁、氯化亚铁、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硼氢化钠、硼氢化锂的任意一种或几种的混合物。
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