提高mbs性能的合成方法及裝置製造方法
2023-08-01 17:31:16 1
提高mbs性能的合成方法及裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種提高MBS性能的合成方法及裝置。本發明在合成MBS的兩個步驟中均使反應保持在超聲作用下，這樣的方案使MBS合成反應速度和效率更高，更易於合成MBS，且使用的引發劑用量大減少，降低了產品成本，合成的MBS熱穩定性更好，可避免產品發黃，提高了對低衝擊強度製品的韌性，可減小應力發白現象，透明性良好，霧度小，綜合應用效果更加優良。本發明方法簡單，容易實施，所使用的裝置結構簡單，成本低廉，使用效果好。
【專利說明】提高MBS性能的合成方法及裝置
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高分子材料【技術領域】，尤其是一種提高MBS性能的合成方法及裝置。
【背景技術】
[0002] 在PVC中加入適量的甲基丙烯酸甲酯一丁二烯一苯乙烯共聚物（MBS)可以提高衝 擊強度提高4-15倍，同時還可改善製品的耐寒性和加工流動性。因此，MBS樹脂作為PVC衝 擊改性材料得到了廣泛應用。近年的研宄表明：MBS可以明顯提高PC、PA、PET等的低溫衝 擊韌性。
[0003] 現有的國內專利或文獻表明，MBS的合成大致分為兩個步驟：第一步是丁苯膠乳 的合成；第二步是丁苯膠乳與甲基丙烯酸甲酯反應接枝獲得MBS。其中，第一步合成的丁苯 膠乳的粒徑、凝膠含量難以控制、引發劑殘餘等對MBS的增韌性能以及熱穩定性等有著非 常重要的影響，且較小的粒徑的丁苯膠乳進一步合成製備的MBS增韌PVC獲得的產品較不 容易發生應力發白現象。此外，MBS與被增韌相的相容性也對增韌效果以及製品的透明性 有重要影響。因此，無疑合成粒徑較小，以及與極性基體相容性較好的MBS材料有利於增韌 效果、減小應力發白現象以及提高增韌的透明材料的透明性，減小霧度。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是：提高MBS性能的合成方法及裝置，它反應速度和效率更高，更易 於合成MBS，使用的引發劑用量大減少，合成的MBS熱穩定性更好，可避免產品發黃，增韌效 果好，可減小應力發白現象，透明性良好，霧度小，以克服了現有技術的不足。
[0005] 本發明是這樣實現的：提高MBS性能的合成方法，包括如下步驟： 1) 按質量份數計算，將25-35份丁二烯，65-75份苯乙烯，1-2份引發劑及1-2份丙烯酸 酯混合，在超聲作用下加熱反應18-22h，獲得丁苯膠乳； 2) 將步驟1)中製備獲得的丁苯膠乳與70-80份苯乙烯混合，，然後加入0. 7-0. 8份甲 基丙烯酸縮水甘油酯，70-80份甲基丙烯酸甲酯以及1-3份引發劑，繼續在超聲作用下反應 2_4h，最後再加入2-4份抗氧化劑，在超聲作用下攪拌20-40分鐘後出料，凝聚乾燥獲得成 品。
[0006] 步驟1)中超聲作用採用功率為400W的的脈衝超聲；步驟2)中超聲作用採用功率 為700W的脈衝超聲。
[0007] 步驟1)中所述的引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯或2,5_二甲基_2,5_二 (叔丁基過氧基）己烷；步驟2)中所述的引發劑為過氧化物或偶氮類引發劑。
[0008] 所述的抗氧化劑為抗氧劑1010或抗氧劑DLTP。
[0009] 步驟1)及步驟2)中加熱反應的溫度均為65-75°C。
[0010] 提高MBS性能的合成裝置，包括一級反應爸，二級反應爸，其特徵在於：一級反應 Il及二級反應Il均為夾套結構；在一級反應Il的頂部設有一級進料口，在一級反應Il的底 部設有一級超聲換能器，一級超聲換能器與一級超聲頻電源連接，在一級反應釜的側壁下 部設有一級加熱介質入口，在一級反應釜的側壁上部設有一級加熱介質出口；一級反應釜 的底部通過管道與二級反應釜的上部連通，並在管道上連接有泵；在二級反應釜的頂部設 有二級進料口，在二級反應釜的底部設有二級超聲換能器，二級超聲換能器與二級超聲頻 電源連接，在二級反應釜的側壁下部設有二級加熱介質入口，在二級反應釜的側壁上部設 有二級加熱介質出口，在二級反應釜的底部設有出口；在一級反應釜及二級反應釜內均設 有攪拌器。
[0011] 所述的一級進料口及二級進料口均為3個。用於不同的物料分別同時進料。
[0012] 所述的一級超聲換能器及二級超聲換能器均為3個以上。使超聲效果更均勻。
[0013] 由於採用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明在合成MBS的兩個步驟中均 使反應保持在超聲作用下，這樣的方案使MBS合成反應速度和效率更高，更易於合成MBS， 且使用的引發劑用量大減少，降低了產品成本，合成的MBS熱穩定性更好，可避免產品發 黃，提高了對低衝擊強度製品的韌性，可減小應力發白現象，透明性良好，霧度小，綜合應用 效果更加優良。本發明方法簡單，容易實施，所使用的裝置結構簡單，成本低廉，使用效果 好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 附圖1為本發明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015] 本發明的實施例：提高MBS性能的合成方法，包括如下步驟： 1) 按質量份數計算，將30份丁二烯，70份苯乙烯，1份引發劑(偶氮二異丁腈）及1份 丙烯酸酯混合，在超聲作用下加熱反應21h，超聲作用採用功率為400W的的脈衝超聲，獲得 丁苯膠乳； 2) 將步驟1)中製備獲得的丁苯膠乳與75份苯乙烯混合，然後加入0. 75份甲基丙烯酸 縮水甘油酯，75份甲基丙烯酸甲酯以及2份DCP，繼續在超聲作用下反應3時間，最後再加 入2份抗氧劑1010,在超聲作用下攪拌30分鐘後出料，凝聚乾燥獲得成品；步驟2)中超聲 作用採用功率為700W的脈衝超聲；步驟1)及步驟2)中加熱均採用加熱採用70°C熱水作 為循環加熱介質。
[0016] 提高MBS性能的合成裝置的結構如圖1所示，包括一級反應釜1，二級反應釜2,其 特徵在於：一級反應釜1及二級反應釜2均為夾套結構；在一級反應釜1的頂部設有3個 一級進料口 3,在一級反應釜1的底部設有3個一級超聲換能器4, 一級超聲換能器4與一 級超聲頻電源5連接，在一級反應釜1的側壁下部設有一級加熱介質入口 6,在一級反應釜 1的側壁上部設有一級加熱介質出口 7 ;-級反應釜1的底部通過管道8與二級反應釜2的 上部連通，並在管道8上連接有泵9 ;在二級反應釜2的頂部設有3個二級進料口 10,在二 級反應釜2的底部設有3個二級超聲換能器11，二級超聲換能器11與二級超聲頻電源12 連接，在二級反應釜2的側壁下部設有二級加熱介質入口 13,在二級反應釜2的側壁上部設 有二級加熱介質出口 14,在二級反應釜2的底部設有出口 16 ;在一級反應釜1及二級反應 釜2內均設有攪拌器15。
[0017] 為了驗證本發明的實驗效果，將實施例製備獲得的成品與市售的MBS進行應用比 較。
[0018] I、將是實施例的產品MBS 1及齊魯石化的QM-03分別與PVC共混，物料的比例 1^3屮￥(：的質量比均為15:85，在開放式煉塑機上於155?165°0混煉71^11下片，然後在 175 °C、20MPa的條件下，分別層壓4mm厚試驗片，在25°C下測試製備的樣品的衝擊性能，採 用實施例的產品MBSl得到的MBS/PVC共混物的衝擊強度為41. OKJ/m2,而採用齊魯石化的 QM-03得到的MBS/PVC共混物的衝擊強度為32. 5KJ/m2。
[0019] 2、將實施例合成的MBSl及齊魯石化的QM-03分別與PMMA及AS在200 °C共混，共 混比例均為PMMA45. 9%，AS44. 1%，MBS10%，注塑後經衝擊力學性能測試，透光率測試獲得結 果如下：
【權利要求】
1. 一種提高MBS性能的合成方法，其特徵在於：包括如下步驟： 1) 按質量份數計算，將25-35份丁二烯，65-75份苯乙烯，1-2份引發劑及1-2份丙烯酸 酯混合，在超聲作用下加熱反應18-22h，獲得丁苯膠乳； 2) 將步驟1)中製備獲得的丁苯膠乳與70-80份苯乙烯混合，然後加入0. 7-0. 8份甲 基丙烯酸縮水甘油酯，70-80份甲基丙烯酸甲酯以及1-3份引發劑，繼續在超聲作用下反應 2_4h，最後再加入2-4份抗氧化劑，在超聲作用下攪拌20-40分鐘後出料，凝聚乾燥獲得成 品。
2. 根據權利要求1所述的提高MBS性能的合成方法，其特徵在於：步驟1)中超聲作用 採用功率為400W的的脈衝超聲；步驟2)中超聲作用採用功率為700W的脈衝超聲。
3. 根據權利要求1所述的提高MBS性能的合成方法，其特徵在於：步驟1)中所述的引 發劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯或2, 5-二甲基-2, 5-二(叔丁基過氧基)己烷；步驟2) 中所述的引發劑為過氧化物或偶氮類引發劑。
4. 根據權利要求1所述的提高MBS性能的合成方法，其特徵在於：所述的抗氧化劑為 抗氧劑1010或抗氧劑DLTP。
5. 根據權利要求1所述的提高MBS性能的合成方法，其特徵在於：步驟1)及步驟2)中 加熱反應的溫度均為65-75°C。
6. -種採用如權利要求1所述的提高MBS性能的合成方法的裝置，包括一級反應釜 (1)，二級反應釜（2)，其特徵在於：一級反應釜（1)及二級反應釜（2)均為夾套結構；在一級 反應釜（1)的頂部設有一級進料口（3)，在一級反應釜（1)的底部設有一級超聲換能器（4)， 一級超聲換能器（4)與一級超聲頻電源（5)連接，在一級反應釜（1)的側壁下部設有一級加 熱介質入口（6)，在一級反應釜（1)的側壁上部設有一級加熱介質出口（7);-級反應釜（1) 的底部通過管道（8)與二級反應釜（2)的上部連通，並在管道（8)上連接有泵（9);在二級反 應釜（2)的頂部設有二級進料口（ 10)，在二級反應釜（2)的底部設有二級超聲換能器（11 )， 二級超聲換能器（11)與二級超聲頻電源（12)連接，在二級反應釜（2)的側壁下部設有二級 加熱介質入口（ 13)，在二級反應釜（2)的側壁上部設有二級加熱介質出口（ 14)，在二級反 應釜（2)的底部設有出口（16);在一級反應釜（1)及二級反應釜（2)內均設有攪拌器（15)。
7. 根據權利要求6所述的裝置，其特徵在於：所述的一級進料口（3)及二級進料口 (10)均為3個。
8. 根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於：所述的一級超聲換能器（4)及二級超聲換 能器（11)均為3個以上。
【文檔編號】C08F220/32GK104497218SQ201410808323
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月23日 優先權日:2014年12月23日
【發明者】王市偉, 魏喜蘋, 莊永兵 申請人:貴州一當科技有限公司