摘要
丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）树脂是一种以苯乙烯-丙烯腈共聚物（SAN）为连续相、聚丁二烯（PB）橡胶粒子为分散相构成的热塑性工程塑料，因其具备优异的综合性能而被广泛应用于人类生活中的各个领域。乳液接枝-本体SAN掺混法作为目前生产ABS树脂最主要的生产工艺，其核心技术在于大粒径聚丁二烯胶乳（PBL）的合成，而高分子附聚法就是一种合成PBL的高效附聚方法。直至今日，国内高分子附聚法制备ABS树脂的生产工艺依旧不够成熟，能用于实际工业化生产的技术资料仅掌握在少数外资厂商手中。因此，高分子附聚工艺的开发对于打破生产技术垄断、提升ABS树脂产品质量都有着至关重要的意义。 本文采用分步乳液聚合的方法，以半连续进料的方式合成了一系列具有不同附聚效果的高分子附聚剂，通过调控亲水性单体甲基丙烯酸（MAA）的用量、半连续进料过程中单体的配比以及链转移剂十二烷基硫醇（TDDM）的用量实现对附聚剂结构与功能的设计，探究了不同变量对附聚剂合成过程的影响。然后以小粒径PBL为原料，对不同附聚剂的附聚效果进行验证，成功的制备出大粒径、窄分布、稳定性良好的附聚后PBL。本文还评价和比较了四种PBL制备工艺对大粒径PBL胶乳状态和稳定性的影响，用以说明高分子附聚法制备PBL的优势所在。结果表明，在合成高分子附聚剂时，当两个阶段的单体用量比在6/4～5/5、MAA的用量在14wt%～18wt%以及TDDM加入量在0.2wt%～0.4wt%相应的综合条件范围内合成附聚剂时，不仅能确保乳液聚合反应过程稳定，而且在附聚剂干基添加量为3wt%～4wt%之间时达到最佳附聚效果，能够获得粒径在300nm以上、窄分布且乳液状态良好的附聚后PBL。 本文又以乳液接枝-本体SAN掺混工艺为主线，通过乳液接枝聚合法，成功将苯乙烯（St）和丙烯腈（AN）接枝共聚到附聚后PBL乳胶粒子上，并将得到的ABS高胶粉与SAN树脂进行熔融共混，最终制备出一系列具有良好的力学性能、表观性能和加工性能的ABS树脂。在此期间，本文系统的探究了附聚后橡胶粒径、橡胶与单体投料比、ABS高胶粉用量、接枝和共混条件等因素对ABS树脂性能及结构的影响，分析和总结了高分子附聚法制备ABS树脂时的最佳工艺条件，验证了不同PBL制备工艺在生产ABS树脂过程中相互替代的可行性。结果表明，红外分析确定了附聚剂与橡胶粒子间的结合性较好。由于橡胶粒子中附聚剂的存在，使得高分子附聚法制备的ABS树脂会出现橡胶与单体的最佳投料比更接近65/35、ABS高胶粉氧化诱导时间延长至35分钟以上、ABS树脂的白度值普遍高于55%、橡胶相玻璃化转变温度（Tg）会向高温区略微偏移等等特有的优势和现象。在力学性能方面，当附聚后橡胶的粒径达到300nm以上且加入量超过13wt%时，制备的高分子附聚法ABS树脂具备良好的冲击韧性。 总而言之，本论文对于工业上开发高分子附聚法ABS树脂的生产工艺技术具有一定的指导作用。
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