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高抗冲型ACR产品生产技术发展趋势分析

第一节 产品生产技术发展现状

ACR抗冲改性剂是具有核-壳结构的高分子弹性体,核壳乳液聚合是ACR 抗冲改性剂生产技术的核心。在全球ACR抗冲改性剂的不断研究和发展中,国外ACR 抗冲改性剂在传统技术基础上有了较大的提高,特别是粒径控制和连续化生产等方面。

我国主要生产厂家早期的高抗冲型ACR生产采用种子法、间歇式乳液聚合生产工艺及小聚合装置配备,产品质量控制性能较差且波动较大,产品的抗冲性能与国外有较大差距,同样生产效率低,批次小。

瑞丰高材通过大量开发试验实现了一步法控制胶乳粒径,并实现低温连续乳液聚合工艺,大大提高了生产效率,生产装置扩大化。在生产工艺配方方面采用了第三、第四功能性单体,使得丙烯酸橡胶性能在抗冲及拉伸方面均有了较大提升,产品性能达到国际先进水平。

第二节 产品生产工艺特点或流程

高抗冲型ACR大致按照甲甲酯和丙烯酸丁酯1:4比例投入此两类材料,工艺流程图如下:

ACR 抗冲改性剂工艺流程图

第三节 国内外生产技术发展趋势分析

核壳乳液聚合是ACR生产技术的核心,尽管ACR的核壳结构有“硬核-软壳结构”、“软壳-硬壳结构”、“软壳-硬壳三层结构”等,但目前市场上销售的主要品种为“软壳-硬壳结构”,具有该结构的ACR数值性能良好,应用较为广泛,“软壳-硬壳结构”的核壳乳液聚合,其过程是在第一步乳液聚合形成的软乳胶粒种子上接枝硬单体,乳化剂的种类及用量,核壳比、壳单体加料方式,种子乳胶粒(橡胶核)的交联度、种子粒径大小和交联剂种类和用量等因素均对ACR乳胶粒的核壳结构和ACR的最终产品性能产生很大的影响。

干燥过程是ACR树脂生产技术的一个难点,这一过程是将高固含量的共聚乳液脱水,使固体料水的质量分数小易1%,常用的干燥技术有喷雾干燥或将共聚乳液经破乳、离心、在沸腾干燥。

目前,较新的ACR研究技术是用ACR接枝共聚PVC。ACR-g-VC接枝共聚树脂是由ACR胶乳与VC单体进行悬浮聚合,以ACR分子作为主链,VC作为支链,VC接枝到ACR聚合物上,形成共聚产品。在聚合体系中存在VC均聚及胶乳存在下的VC接枝共聚,因此最终的产物包括均聚PVC、接枝PVC的ACR及未接枝的ACR。ACR-g-VC高抗冲树脂的合成主要分成两个步骤:(1)采用多步种子乳液聚合方法,经过制种、合成核和合成壳三个步骤制备ACR冲击改性胶乳;(2)将适量ACR胶乳与VC单体经悬浮接枝工具合成ACR-g-VC树脂。




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