Производство абс-сополимеров в эмульсии

АБС-сополимеры — ударопрочные материалы, получаемые с использованием трех мономеров (акрилонитрила, бутадиена и стирола) несколькими способами:

• путем привитой сополимеризации смеси стирола и акрилонитрила с полибу­тадиеновым или акрилонитрил-бутадиеновым каучуком в эмульсии;

• сокоагуляцией латексов каучука и сополимера стирола с акрилопитрилом;

• механическим смешением в расплаве каучука и сополимера стирола с акрило­питрилом.

Метод привитой сополимеризации позволяет получать материал с более равномерным составом, лучшей перерабатываемостью в изделия и более высокими физико-механнческими свойствами, чем в случае сокоагуляции латексов и, тем более, механического смешения.

Большинство процессов получения АБС-сополимеров осуществлено периодическим способом на стадии сополимеризации и непрерывным на последующих стадии. Реже весь процесс проводится непрерывным методом. Технологический процесс производства ABC-сополимеров по одному из методов привитой сополимеризации эмульсии состоит из следующих основных стадий: получение латекса каучука, смешение латекса с мономерами, привитая сополимеризация каучука с мономерами, отгонка непрореагировавших мономеров, коагуляция латекса, выделение, промывка сушка порошка, гранулирование АБС-сополимеров (рис. 6.6).

Бутадиен (или смесь стирола с бутадиеном, или смесь акрилонитрила с бутадиеном) загружают в реактор 1 объемом 20—30 м³, содержащий воду, эмульгатор, инициатор и регулятор молекулярной массы, и при температуре 60-80 °С и давлении -0,5 МПа получают латекс каучука. После отгонки непрореагировавшего бутадиена латекс охлаждают до 40-50 °С и сливают в сборник-хранилище 2, из которого дозировочным насосом непрерывно подают в смеситель 3. В сборник 2 вводятся дополнительные количества эмульгатора и инициатора, необходимые для стаби­лизации добавляемых в смеситель 3 мономеров (стирола и акрилонитрила) и инициирования их сополимеризации. Из смесителя 3 латекс непрерывно поступает в каскад реакторов 4, в которых последовательно протекает реакция при­витой сополимеризации при 65-80°С и атмосферном давлении. Конверсия мономеров составляет 96-98 %.

Каждый реактор (объемом 20-30 м³) изготовлен из нержавеющей стали или биметалла и снабжен мешалкой и рубашкой для обогрева с индивидуальной системой регулирования температуры. Непрореагировавшие мономеры непрерывно отгоняют при 80°С с помощью острого водяного пара под вакуумом (0,07 МПа) в аппарате 5, охлаждают в холодильнике и собирают в приемник. После перегонки их возвращают в цикл. Затем латекс коагулируют при 40-65 °С добавлением коагулянта в аппарате 6 и образовавшуюся суспензию собирают в сборник 7.

Фильтрование суспензии и промывка осадка водой проводится на барабанном вакуум-фильтре непрерывного действия 8. Промытый и отжатый порошкообразный продукт влажностью 50—60 % поступает в ленточную сушилку 9 и сушится при 80 °С горячим воздухом до влажности 1 %. Сушилка снабжена специальным валковым при­способлением для таблетирования порошка. Таблетки собирают в бункер 10, а затем смешивают с красителями и другими добавками и гранулируют.