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HIPS的两种生产方法:机械共混方法及接枝共聚方法

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查看38 | 回复0 | 2025-1-14 10:13:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
为改善GPPS脆性大、耐热性低的缺陷,通过机械共混和接枝聚合法,把一定量的橡胶引入PS中,可以制备HIPS。

GPPS最大的缺点是质硬且脆,极大地限制了它的使用范围。GPPS与橡胶复合是降低脆性、提高冲击性能最有效的方法,由此产生了HIPS。而且发展十分迅速,在苯乙烯类树脂中占有的比例已越来越大。HIPS的生产方法有两种:一种是机械共混方法,另一种是接枝共聚方法。

①机械共混方法。机械共混方法是在混炼设备中,将PS与橡胶进行机械混合,制备聚合物共混物。橡胶可明显增加PS的韧性。使用的橡胶有NR(天然)​、BR(顺丁)和SBR(丁苯)等,也可采用热塑性弹性体,如:SBS(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物)​。由于SBR与PS具有相似的化学结构,两者相容性较好,因此,共混物性能最好。混合设备有单双螺杆挤出机、双辊混炼机、密炼机等,常用的是双辊混炼机。

②接枝共聚方法。接枝共聚方法是以橡胶为主链、聚苯乙烯为支链,通过自由基引发苯乙烯单体,在橡胶主链上发生接枝聚合反应,得到HIPS。生产工艺有本体法、本体-悬浮法等,其中本体法使用最为广泛。本体法工艺是将橡胶溶解在苯乙烯单体中,然后,将溶解的胶液加入反应器中,在引发剂、热和搅拌的作用下,进行本体聚合。当单体转化率达到80%~85%,脱去未反应的单体和稀释剂,得到聚合物,直接造粒得成品。橡胶的加入,使物料的黏度增大,传热不均匀。普遍采用添加少量溶剂乙苯或甲苯的方法,可以增加传热;也可以采用热交换、补加单体、变速搅拌等方式,增加传热。本体-悬浮法工艺是将粉碎的橡胶溶解在苯乙烯单体中,橡胶用量为5%~10%,溶解后的胶液在反应器中进行本体预聚合。预聚合时,加入引发剂、内部润滑剂(如液体石蜡)和链转移剂(如硅醇类叔十二烷硫醇)​,加热搅拌,预聚合温度90~110 ℃,当转化率达到30%左右时,将胶液转移到悬浮聚合釜中,釜内加有分散剂和水,分散成珠粒悬浮于水中,再补加引发剂,在90~135 ℃下,进行悬浮聚合。珠状聚合物经洗涤、干燥,加入各种助剂,挤出造粒得产品。本体-悬浮法特点是把本体法和悬浮法的优点结合起来,可以较好地控制橡胶颗粒的大小,生产过程中易于变换产品品种,产品质量纯净,外观良好。

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