聚氯乙烯改性劑mbs樹脂粉料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法。屬于聚合物乳液的處理精制。其特征在于以適用于聚氯乙烯樹脂改性的MBS樹脂膠乳為起始原料，以硫酸水溶液為凝聚劑，采用反凝聚工藝制備MBS樹脂懸浮液；制得的MBS樹脂懸浮液，再經(jīng)脫水、洗滌、干燥處理，得到MBS樹脂粉料；包括如下步驟：MBS樹脂懸浮液的制備、升溫凝聚、一級真空過濾、水洗、二級真空過濾、三級過濾、干燥。提供了一種堆積密度高、粒度分布均勻、顆粒規(guī)整、流動性好的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法。具有工藝簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低和節(jié)約能源和水資源，有利于環(huán)境保護(hù)的特點(diǎn)。
【專利說明】聚氯乙婦改性劑MBS樹脂粉料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種聚氯己帰改性劑MBS樹脂粉料的制備方法。屬于聚合物乳液的處理 精制。

【背景技術(shù)】
[0002] 聚氯己帰（PVC)是開發(fā)較早的熱塑性高分子材料，具有強(qiáng)度高、耐磨性、難燃性、 電絕緣性、耐化學(xué)腐蝕性好，光學(xué)性能優(yōu)異和低廉的價(jià)格。工業(yè)和民用市場前景寬闊。但 是，由于PVC樹脂本身在塑化加工性能、熱穩(wěn)定性能、抗氧化性能、耐沖擊性能、耐彎曲折迭 性能等方面還存在諸多缺陷。導(dǎo)致在實(shí)際工業(yè)制造應(yīng)用中受到限制。多年來，PVC樹脂只 所W能夠在建筑、電訊、交通、化工、包裝、農(nóng)業(yè)及日常生活的各個領(lǐng)域應(yīng)用上獲得成功，無 疑是得益于各種改性劑的性能支持。其中，MBS樹脂改性劑，性能優(yōu)越，對于PVC樹脂改性 作出了卓越的貢獻(xiàn)。
[0003] MBS 樹脂（Methylmetha巧late-Butadiene-styrene)是 W 甲基丙帰酸甲醋、下二 帰、苯己帰為聚合單體，通過乳液接枝聚合反應(yīng)，制備的H元共聚物。在亞微觀形態(tài)上，具有 典型的核殼結(jié)構(gòu)，核也是一個直徑50- 300nm的橡膠相球狀芯核，外部是由苯己帰和甲基 丙帰酸甲醋單體接枝形成的殼層結(jié)構(gòu)。
[0004] 由于MBS樹脂結(jié)構(gòu)特征，分子結(jié)構(gòu)中的聚甲基丙帰酸甲醋與聚氯己帰溶解度參數(shù) 相近，在聚氯己帰（PVC)和MBS樹脂結(jié)構(gòu)中橡膠粒子之間起到界面粘接劑的作用，在與PVC 加工混煉過程中形成均相，而橡膠相則W粒子狀態(tài)分布于PVC連續(xù)介質(zhì)中。MBS樹脂是在粒 子設(shè)計(jì)概念下合成的新型高分子材料。是典型的粒子分散型PVC改性劑，綜合性能在諸多 PVC改性劑中是應(yīng)用最為廣泛的工業(yè)產(chǎn)品之一。
[0005] 作為PVC改性劑MBS樹脂高分子材料，是采用種子乳液聚合工藝合成的MBS乳液。 但是，在與PVC樹脂粉料慘混塑化加工制造各種聚氯己帰產(chǎn)品時，需要的是性能優(yōu)異的MBS 干粉商品。因此，要制得性能良好適合應(yīng)用的聚氯己帰改性劑MBS樹脂粉料，制備性能上乘 的MBS乳液是至關(guān)重要的。從MBS乳液制成MBS樹脂粉料的凝聚與干燥等工藝步驟與操作 條件同樣重要。二者缺一不可。
[0006] MBS粉料的顆粒粉體狀態(tài)、表觀密度W及流動性等性能指標(biāo)，主要與產(chǎn)品的后處理 過程-凝聚與干燥等工藝步驟與操作條件有關(guān)。MBS乳液的凝聚技術(shù)是生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)的重 點(diǎn)，也是難點(diǎn)，凝聚水平的高低直接決定了最終樹脂產(chǎn)品的顆粒規(guī)整性、流動性、表觀密度 和粒度分布等使用性能指標(biāo)。
[0007] 目前，國內(nèi)外MBS樹脂的合成方法大部分采用多步乳液聚合，然后再經(jīng)過凝聚_離 也_干燥的工藝方法，如CN95110434和CNl 198758等文獻(xiàn)中均有報(bào)導(dǎo)。其主要工藝流程為： 由苯己帰、下二帰W及所需要的聚合助劑，進(jìn)行第一步聚合，得到下苯膠乳。然后再依次加 入苯己帰、甲基丙帰酸甲醋等單體和聚合助劑，進(jìn)行多次接枝聚合，得到固含量20-40%的 MBS樹脂乳液。然后加脫鹽水、凝聚劑進(jìn)行多蓋連續(xù)凝聚，再經(jīng)過冷卻后進(jìn)入離也機(jī)脫水和 洗涂，離也后的MBS樹脂含水率在25-40%，采用輸送帶送入氣流管和流化床干燥得到MBS 樹脂產(chǎn)品。由于凝聚過程需要大量脫鹽水、凝聚劑和分散劑等，所產(chǎn)生的廢水還要經(jīng)過多次 處理后才能排放，因此生產(chǎn)成本很高。而且，形成的MBS樹脂粉末顆粒形態(tài)不規(guī)則、流動性 能不好、粒度分布寬且堆密度小?？梢?，現(xiàn)有的凝聚_離也_干燥的后處理工藝存在著工藝 流程長、操作難度大、生產(chǎn)成本高、處理效果差等缺點(diǎn)。
[000引 MBS膠乳的凝聚方法有；硫酸單蓋間歇凝聚、硫酸多蓋連續(xù)凝聚、噴流凝聚、噴霧 凝聚、種子凝聚、剪切凝聚、有機(jī)連續(xù)介質(zhì)凝聚。國內(nèi)都采用硫酸間歇或連續(xù)凝聚，所得樹 脂顆粒形態(tài)、流動性差，粒徑分布寬，粗料和粉末含量多，顆粒堆積密度??；顆粒中200目W 下的粉末含量過多，不但堵塞濾布，降低洗涂效率，而且在干燥和輸送過程中易造成粉末飛 揚(yáng)，污染工作環(huán)境，為了解決粉末問題還需要大量的設(shè)備投資，如旋風(fēng)分離器、布袋搜集器 等，且產(chǎn)品收率低；顆粒中30目W上的粗料太多，雜質(zhì)的篩除分離就困難，輸送過程需要較 大風(fēng)力，而且顆粒內(nèi)水份較難逸出，干燥時間較長，動力消耗大，與PVC不易混合均勻，影響 了應(yīng)用過程稱量、配料的自動化程度，損害了 PVC/MBS合金的抗沖性能、透光率和濁度，堆 積體積大，增加了儲藏成本，超細(xì)粉末在與PVC混料時還易造成粉末二次污染，危害工人健 康。日本H菱人造絲公司采用噴流凝聚，鐘淵公司采用噴霧凝聚，該兩種凝聚方法設(shè)備投資 巨大，操作系統(tǒng)復(fù)雜，需先進(jìn)的控制系統(tǒng)，能耗高，不適宜小規(guī)模生產(chǎn)。有機(jī)連續(xù)介質(zhì)凝聚法 工藝復(fù)雜，流程長，有機(jī)物粘附在產(chǎn)品上，后處理比較麻煩，干燥過程易引起爆炸，而且還會 造成環(huán)境污染。
[0009] 綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中，MBS粉料制備存在如下不足：
[0010] 1.工藝流程長、操作難度大、生產(chǎn)成本高。
[0011] 2.樹脂顆粒堆積密度低、粒度分布寬、顆粒規(guī)整度欠佳、流動性差。
[0012] 3.顆粒中200目W下的粉末較多，不但堵塞濾布，降低洗涂效率，而且在干燥和輸 送過程中易造成粉末飛揚(yáng)，污染工作環(huán)境，
[0013] 4.顆粒中30目W上的粗料較多，雜質(zhì)的篩除困難，輸送過程需要較大風(fēng)力，顆粒 干燥時間長，動力消耗大，與PVC不易混合均勻，影響了應(yīng)用過程稱量、配料的自動化程度， 損害了 PVC/MBS合金的抗沖性能、透光率和濁度，
[0014] 4.堆積體積大，增加了儲藏成本，超細(xì)粉末在與PVC混料時還易造成粉末二次污 染，危害工人健康。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，而提供一種堆積密度高、粒 度分布均勻、顆粒規(guī)整、流動性好的聚氯己帰改性劑MBS樹脂粉料的制備方法。本發(fā)明的 制備方法具有工藝簡單、操作方便、生產(chǎn)成本低和節(jié)約電能和水資源，有利于環(huán)境保護(hù)的特 點(diǎn)。
[0016] 本發(fā)明的目的可W通過如下措施來達(dá)到：
[0017] 本發(fā)明的聚氯己帰改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于W適用于聚氯己 帰樹脂改性的MBS樹脂膠乳為起始原料，W硫酸水溶液為凝聚劑，采用反凝聚工藝制備MBS 樹脂息浮液；制得的MBS樹脂息浮液，再經(jīng)脫水、洗涂、干燥處理，得到MBS樹脂粉料；具體 操作步驟和工藝條件如下：
[001引①.MBS樹脂息浮液的制備
[001引攬拌下，向凝聚反應(yīng)蓋中加入適量水和濃硫酸，升溫，加入MBS樹脂膠乳，進(jìn)行破 乳凝聚，制得MBS樹脂息浮液；工藝條件如下：
[0020]

【權(quán)利要求】
1. 一種聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于以適用于聚氯乙烯樹脂 改性的MBS樹脂膠乳為起始原料，以硫酸水溶液為凝聚劑，采用反凝聚工藝制備MBS樹脂懸 浮液；制得的MBS樹脂懸浮液，再經(jīng)脫水、洗滌、干燥處理，得到MBS樹脂粉料；具體操作步 驟和工藝條件如下： ① .MBS樹脂懸浮液的制備 攪拌下，向凝聚反應(yīng)釜中加入適量水和濃硫酸，升溫，加入MBS樹脂膠乳，進(jìn)行破乳凝 聚，制得MBS樹脂懸浮液；工藝條件如下： 凝聚物料pH 3-4 凝聚溫度r 20?40 攪拃轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分 300?500 反應(yīng)時間分鐘 15?60 ② .升溫凝聚 將步驟①制得的MBS樹脂懸浮液轉(zhuǎn)移到升溫凝聚反應(yīng)釜，攪拌下，升溫至70?85°C，保 溫繼續(xù)凝聚30?60分鐘，制得MBS樹脂懸浮液； ③ .一級真空過濾 經(jīng)步驟②升溫凝聚的MBS樹脂懸浮液，趁熱送入一級真空過濾機(jī)，脫去硫酸溶液，濾 液送入回收槽A，備用；濾餅再使用下述的步驟⑤二級真空過濾，所得的濾液進(jìn)行噴淋洗滌 后，再次抽濾，濾液進(jìn)入回收槽B，濾餅備水洗； ④ .水洗 來自經(jīng)步驟③處理后的濾餅，送入水洗釜，加適量水，固含量控制在12?20%之間，充 分?jǐn)嚢?，水洗后，升溫?0?50°C，備二級真空過濾； ⑤ .二級真空過濾 經(jīng)步驟④水洗處理過的MBS樹脂懸浮液，進(jìn)入二級真空過濾機(jī)，真空抽濾，濾餅為含水 質(zhì)量份數(shù)低于65%的MBS樹脂，備三級過濾，濾液回收槽C，備步驟③.一級濾餅噴淋洗滌 用； ⑥ .三級過濾 來自步驟⑤的含水質(zhì)量份數(shù)低于65%的MBS樹脂，進(jìn)入螺旋篩網(wǎng)過濾機(jī)，過濾后，得到 含水質(zhì)量份數(shù)30-45%之間的MBS樹脂，備干燥，濾液進(jìn)入回收槽C，備步驟③.一級濾餅噴 淋洗滌用； ⑦ .干燥 將步驟⑥的MBS樹脂，首先進(jìn)入閃蒸干燥器，再進(jìn)入沸騰床干燥后，得到含水質(zhì)量份數(shù) 彡1%的MBS樹脂。
2. 按照權(quán)利要求1的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于步驟①所 述.MBS樹脂懸浮液的制備是： 攪拌下，向凝聚反應(yīng)釜中加入適量水和濃硫酸，升溫，加入MBS樹脂膠乳，進(jìn)行破乳凝 聚，制得MBS樹脂懸浮液；工藝條件如下： 凝聚物料pH 3.2-3.6 凝聚iM度t: 20-40 攪拌轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)/分 350?450 反應(yīng)時間分鐘 20?50。
3. 按照權(quán)利要求1的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于步驟②所 述升溫凝聚是： 將步驟①制得的MBS樹脂懸浮液全部轉(zhuǎn)移到升溫凝聚反應(yīng)釜，攪拌下，升溫至76? 80°C，保溫繼續(xù)凝聚30?50分鐘。
4. 按照權(quán)利要求1的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于在步驟② 升溫凝聚過程中，添加適量水。
5. 按照權(quán)利要求1的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于步驟④所 述水洗是： 來自經(jīng)步驟③處理后的濾餅，送入水洗釜，加適量的水，使之固含量為15?20%，充分 攪拌，水洗，升溫到43?48 °C，備二級真空過濾。
6. 按照權(quán)利要求1的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于步驟③所 述一級真空過濾和步驟⑤.所述二級真空過濾，均采用真空帶式過濾機(jī)。
7. 按照權(quán)利要求1的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法，其特征在于步驟③一 級真空過濾過程中，產(chǎn)生的進(jìn)入回收槽A和回收槽B的濾液的回收利用，其中： 回收槽A中的濾液用于步驟①，作為破乳凝聚劑補(bǔ)加適量濃硫酸后，循環(huán)使用，制備 MBS樹脂懸浮液； 回收槽B中的濾液送入水處理系統(tǒng)。
8. 按照權(quán)利要求1的聚氯乙烯改性劑MBS樹脂粉料的制備方法制備的MBS樹脂粉料， 達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)： 堆枳密度g/m丨彡 0.43 粒度分布 P m 180?300 水分 wt% 矣 1 隨％彡 82。
【文檔編號】C08C1/14GK104356578SQ201410687853
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】劉春信, 張振國, 張海瑜, 葛峰 申請人:山東瑞豐高分子材料股份有限公司