MBS树脂

MBS树脂-PVC抗冲改性剂生产方法MBS树脂是在粒子设计概念下合成的一种新型高分子材料，由甲基丙烯酸甲酯(M)、丁二烯(B) 及苯乙烯(S)采用乳液接枝聚合法制备而成。

在亚微观形态上具有典型的核-壳结构，核心是1个直径为10~100 nm的橡胶相球状核，外部是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组成的壳层。

由于甲基丙烯酸甲酯与聚氯乙烯(pvc)的溶解参数相近，在PVC树脂和橡胶粒子间起到界面粘接剂的作用，在与PVC加工混炼过程中形成均相，而橡胶相则以粒子状态分布于PVC连续介质中，呈现海岛结构，这种特殊结构赋予了制品优异的抗冲击性能。

当PVC中加入5%~ 10%的MBS树脂时，可使制品的冲击强度提高4~ 15倍，同时，还可改善制品的耐寒性和加工流动性，且能够保持PVC树脂原有的光学性能，因此，MBS 树脂作为PVC树脂的抗冲改性剂具有广泛的应用前景。

1 MBS树脂的生产方法MBS又称为透明ABS，由于两者的生产方法相似，早期许多生产厂家使用相同的工艺路线，甚至在同一条生产线上生产这两种产品。

随着技术的发展，工艺过程日趋完善，各生产厂家的生产工艺略有差异，但基本原理是一样的，即丁二烯和苯乙烯作为单体在水和乳化剂中进行乳化，在引发剂的引发作用下进行聚合，生产丁苯胶乳(SBR胶乳)，再加入苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯进行乳液接枝聚合，得到MBS 树脂接枝胶乳(MBS树脂胶乳)，最后经过凝聚、脱水和干燥处理后得到MBS粉料。

在MBS树脂的整个生产工艺过程中，SBR胶乳的合成技术、MBS胶乳的合成技术以及MBS胶乳的凝聚技术是生产的三大关键技术。

1.1丁苯胶乳的制备[1-2]丁苯胶乳的合成，一般采用乳液聚合法。

为了满足抗冲击性和透明性的要求，必须控制SBR胶乳的粒径、粒径分布及交联度，同时，折光指数必须与PVC相匹配。

从理论上讲，橡胶相玻璃温度越低，增韧效果越好，常选择在-40℃以下。

大多数厂家在丁苯胶乳制备中，丁二烯质量分数选择大于70%，但也有厂家选用纯丁二烯胶乳。

MBS(Methylmetharylate-Butadiene-Styrene Copolymer)是在粒子设计概念下合成的新型高分子材料，它是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯接枝聚合而成的。

在亚微观形态上具有典型的核-壳结构，核心是一个直径10-100nm的橡胶相球状核，外部是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组成的壳层。

由于甲基丙烯酸甲酯与PVC的溶度参数相近，它在PVC树脂和橡胶粒子间起到界面黏接剂的作用，在与PVC加工混炼过程中形成均相。

而橡胶相则以粒子状态分布于PVC连续介质中，呈现海岛结构，这种特殊结构赋予了制品优异的冲击性能。

当PVC中加入5%-10%的MBS树脂时，可使制品的冲击强度提高4-15倍，同时还可改善制品的耐寒性和加工流动性。

因此，MBS树脂作为PVC冲击改性剂得到了广泛应用。

据资料统计，世界MBS产量总计近30万t/a，主要集中在日本、美国等少数工业发达国家。

但近几年来，台湾、新加坡等地也建厂生产。

我国MBS研究和生产起步较晚，20世纪70年代起，我国先后在锦西化工研究院和上海高桥化工厂进行了MBS中试，由于规模太小、生产成本高及原料供应等问题而没有正式投产。

截止目前，国内仅有几套千吨级装置，不仅品种单一，而且产品质量与国外也存在一定的差距，不能满足高档PVC的生产要求，大部分产品仍依赖进口。

近年来，随着PVC引进装置的投产，国内PVC 产量迅速增加，对MBS树脂的需求量也日益增大。

预计2005年我国PVC树脂需求量将超过美国，突破750万t，成为世界最大PVC消费国。

如果这些PVC有50%用于硬质材料，且其中有20%使用MBS(投入按7%的比例)计算，仍需MBS树脂5万t以上。

因此，迅速开发MBS树脂的生产技术，对于推动我国PVC及其深加工行业的发展具有重大意义。

1国内外MBS生产技术概况1.1主要生产厂家及生产能力1.1.1国外主要生产厂家及生产能力20世纪50年代末，美国Borg-warner和Rohm-hass公司首先开始MBS树脂的研制工作，并于1960年获得制备PVC冲击改性剂MBS的专利，1962年Borg-warner和Rohm-hass公司开始出售产品。

MBS物理性质：MBS树脂是在粒子设计概念基础上合成的功能高分子材料，是通过乳液接枝聚合制得的三元聚合物，亚微观形态上具有典型的核壳结构，粒子的核心是经过轻度交联具有低剪切摸量的丁苯橡胶核，外壳是苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯接枝形成的硬壳层，是典型的粒子分散型增韧改性剂。

它与PVC两相之间是半相容的，即与PVC树脂具有较好的界面相容性，又在PVC/MBS体系中保持粒子形状完整。

MBS加入量少时，在PVC中分散性良好呈球状颗粒，形不成分散型“海--岛” 结构，起不到传递冲击能的作用，材料增韧效果不好。

随着MBS树脂加入量增加，分散的颗粒逐渐聚结起来形成海岛结构。

当材料受到外力冲击时, MBS 树脂中的橡胶核是应力集中点，使其产生形变，并在周围诱发银纹和剪切带，通过银纹和剪切带分散和吸收冲击能量，形成了材料从脆性断裂向韧性断裂的转变，从而达到增韧目的。

MBS树脂是丁二烯、苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯通过乳液接枝聚合制行的三元聚合物，主要用于改性PVC，使之具有特殊要求之性能或改善其综合性能。

由于它与PVC之折光指数相近，因此它是改性PVX制取透明制品的最佳材料。

MBS对于PVC的作用由于甲基丙烯酸甲酯与聚氯乙烯（PVC）的溶解参数相近，在PVC 树脂和橡胶粒子间起到界面粘接剂的作用，在与PVC加工混炼过程中形成均相，橡胶相则以粒子状态分布于PVC 连续介质中，呈现海岛结构，这种特殊结构赋予了制品优异的抗冲击性能。

当PVC 中加入5%～10%的MBS 树脂时，可使制品的抗冲击强度提高4～15 倍，同时还可改善制品的耐寒性和加工流动性，且能够保持PVC 树脂原有的光学性能。

作为PVC最主要的抗冲改性剂之一，MBS树脂既可以在增韧的同时，最大限度保持PVC的透明性，同时与其它抗冲改性剂相比，在同等加入量情况下，还可以更大幅度地提升制品的韧性，因而广泛用于PVC与PBT/PC等工程塑料的加工应用过程中.MBS国内外发展现状及国内主要厂家据专家介绍，上世纪50年代末，美国Borg-Warner和Rohm-hass公司开始MBS 树脂制备专利。

PVC抗冲改性剂--MBS树脂的生产技术MBS树脂是由甲基丙烯酸甲酯(M)、丁二烯(B)及苯乙烯(S)采用乳液接枝聚合法制备的一种三元共聚物。

在亚微观形态上具有典型的核--壳结构，内核是一个直径为10-100 nm 的橡胶相球状物，外壳是由苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯组成的。

由于甲基丙烯酸甲酯与聚氯乙烯(PVC)的溶解度参数相近，它在PVC树脂和橡胶粒子间起到界面粘接剂的作用，在与PVC 加工混炼过程中形成均相，而橡胶相则以粒子状态分布于PVC连续介质中，呈现海岛结构，这种特殊结构赋予了制品优异的抗冲击性能。

当PVC中加入5％-10％的MBS树脂时，可使制品的冲击强度提高4-15倍，同时还可改善制品的耐寒性和加工流动性，且能够保持PVC 树脂原有的光学性能，因此MBS树脂作为PVC树脂的抗冲击改性剂具有广泛的前景。

1 MBS树脂的生产工艺MBS树脂的生产过程是先以丁二烯和苯乙烯在水和乳化剂中进行乳化，在引发剂的引发作用下进行聚合，生产丁苯胶乳(SBR胶乳)，再加入苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯进行乳液接枝聚合，得到MBS树脂接枝胶乳(MBS树脂胶乳)，最后经过凝聚、脱水和干燥处理后得到MBS树脂成品。

在MBS树脂的整个生产工艺过程中，有3大关键技术，其一是SBR胶乳的合成技术，因为SBR胶乳的粒径不但决定了MBS树脂，PVC合金的抗冲击性能，同时还决定了它的透光性能；其二是MBS树脂胶乳的合成技术，因为核--壳比、接枝率和接枝过程单体的加料顺序等对MBS树脂胶乳的凝聚和后处理、MBS树脂粉料的粒子形态及MBS树脂与PVC的相容性和光学性能等均有非常显著的影响；其三是MBS树脂胶乳的凝聚技术，凝聚水平的高低直接决定了最终产品的粒度分布、颗粒规整性、流动性和表观密度以及MBS树脂在PVC中的分散性和相容性等指标。

1．1 丁苯胶乳的合成将丁二烯、苯乙烯、引发剂和各种配制好的助剂按一定量和顺序加到聚合反应釜中，在一定的温度下搅拌进行乳液聚合，待反应达到一定转化率后停止反应，脱除未反应的单体即可得到丁苯胶乳。