SAN树脂工艺技术浅析

刘金龙（天津大沽化工股份有限公司，天津 300452）

SAN树脂工艺技术浅析

刘金龙
（天津大沽化工股份有限公司，天津 300452）

SAN树脂是苯乙烯丙烯腈的共聚物，是一种无色透明，具有较高的机械强度的聚丙烯基工程塑料。天津大沽化工股份有限公司年产40万吨ABS项目采用的是美国GE公司先进的生产技术。作为ABS 树脂的连续相，SAN 树脂对ABS树脂的性能起着主要作用。SAN 树脂的合成主要有本体聚合法和悬浮聚合法，本体聚合法由于工艺流程简单、操作容易、产品质量好、污染少和投资少等优点，因此成为SAN 合成的首选工艺。由于SAN生产是连续性的，所以在正常生产过程中会经常进行提降产量，开停车的操作，而温度控制又是关系到SAN工艺的单元操作和产品质量等方面至关重要的因素之一。

ABS、SAN、本体聚合、工艺。

一、工艺简介

1.1ABS生产方法

目前，ABS 树脂的工业生产方法按技术路线可分为3 类：化学接枝法、化学接枝共混法和物理掺混法。其中化学接枝法分为乳液接枝法、连续本体接枝聚合法乳液接枝-本体聚合法3种；化学接枝共混法分为乳液接枝-乳液SAN（丙烯腈-苯乙烯共聚树脂）掺混法、乳液接枝-悬浮SAN掺混法和乳液接枝-本体SAN掺混法3种；物理掺混法是以ABS粉料和SAN粒料为原料，利用挤出机掺混生产ABS树脂，它仅属于塑料加工范畴，不属于传统ABS生产方法。目前，乳液接枝法、乳液接枝-乳液SAN掺混法在发达国家已经被淘汰；乳液接枝-本体聚合法因需要改变本体聚合配方才能生产出不同品种牌号的产品， 应用不普遍；乳液接枝-悬浮SAN掺混法只适合于中小型生产装置。因此，现阶段ABS树脂工业生产的主要方法为乳液接枝-本体SAN掺混法和连续本体聚合法。

1.2ABS工艺简介

大沽化工年产40万吨ABS树脂项目采用的工艺技术是美国GE公司乳液接枝-本体SAN掺混法专利技术。该方法生产的ABS树脂的优点在于，可通过调整掺混比例、添加剂种类和数量生产不同品种牌号的ABS树脂，技术先进可靠，产品应用范围宽，性能好，污染相对较小。装置分别以丁二烯为原料，采用乳液聚合法制备聚丁二烯胶乳（PBL）；用聚丁二烯胶乳、苯乙烯和丙烯腈为原料以乳液接枝共聚法制备HRG树脂；以本体法制备SAN，然后采用掺混法将HRG树脂、SAN树脂和添加剂熔融挤压造粒制成ABS 树脂产品。ABS生产工艺示意图如图1.1所示。

图1.1　ABS 树脂生产工艺示意图

二、SAN树脂工艺简介

2.1SAN工艺简介

苯乙烯，丙烯腈与助剂连续加入到反应器中。SAN聚合物在一个配有连续搅拌的反应器中生成，该反应器在受控条件下提供充足的提留时间以得到适合的单体转化率。

反应釜出料泵连续将SAN和剩余单体的混合物送到脱挥发器。脱挥发系统采用热油加热。系统通过单独的真空泵提供真空，以移除大部分的残留单体。移出的单体在冷凝后，并流到真空密封倾析罐中。

脱挥发器利用真空脱除微量的残余单体。单体气体从脱挥发器中脱除并通过一系列的设备来冷却液化。冷凝单体流入真空密封倾析器。

SAN和残留单体的混合物通过两级的闪蒸工艺连续脱挥发，脱挥发采用真空和高温方法将未反应的单体从SAN混聚物中分离出来。系统未被冷凝的排放气经过洗涤塔被新鲜苯乙烯萃取出残留的单体，被冷凝下来的单体从冷凝器直接进到单体收集罐。从脱挥发器出来的聚合物通过熔融泵并被过滤，熔融聚合物在水浴造粒机中造粒，悬浮在水中。颗粒浆料脱水干燥后被粒子输送风机传送到SAN质检料斗中。质检后，SAN 粒子被送到料仓中的，这些料仓用于向掺混单元加料。SAN生产工艺示意图如图1.2所示。

图1.2　SAN树脂生产工艺示意图

2.2SAN某牌号树脂性能参数

2.3 SAN树脂用途

SAN树脂因为其化学稳定性高，强度大，被广泛应用于日常生活。电气（插座、壳体等），日用商品（厨房器械、冰箱装置、电视机底座、卡带盒等），汽车工业（车头灯盒、反光镜、仪表盘等），家庭用品（餐具、食品刀具等），化妆品包装等。广泛用于制作耐油、耐热、耐化学药品的工业制品，以及仪表板、仪表框、罩壳、电池盒、接线盒、多种开关及按规等。

2.4开车过程简述

SAN单元正常开车时，开车过程可以大致分为以下五个阶段：

（一）预加料前准备阶段

按照配方给反应釜预加苯乙烯和丙烯腈的混合单体，每种物质接近目标值时，使用流量累积器报警提示并关闭自动阀。投加混合单体同时需要加入链转移剂。

（二）反应釜预加料开始

预加料开始开始后，逐渐将反应釜搅拌转速，提高闪蒸罐夹套区域温度。

（三）反应釜预加料结束

升高反应釜热油夹套温度与闪蒸罐温度

（四）预加料结束后升温阶段

在熔融温度达到之前，一定不要使反应釜压力过高，因为这时反应釜里面的物料还都是呈现为液体状态，釜压过高导致单体很容易通过预聚管进入到后续系统。

（五）反应釜出料

判断反应釜内物料已经发生反应的主要依据有两个：一个是温度，另一个就是搅拌的扭矩。

SAN开车曲线

1. 黄立本，等. ABS 树脂及其应用［M］ . 北京：化学工业出版社，2001.

2. 树脂与塑料《化工百科全书》专业卷［M］，北京：化学工业出版社.

3. 陆书来，罗丽宏，何琳， 等. ABS 的技术概况及发展趋势［J ］ .化工科技；2003 ，11

4. 陈朝阳. ABS 树脂的生产工艺技术及进展［ J］ .广东化工， 2003， 30（ 1）

5. 大沽化工股份有限公司ABS操作手册

刘金龙（男），1988年出生，2011年7月毕业于河北工业大学高分子材料与工程专业，本科学历，助理工程师。现就任于天津大沽化工股份有限公司苯乙烯分厂，任工段工艺工程师，主要负责生产的工艺改造和工艺管理工作。