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1、K 树脂的发展现状摘要丁苯透明抗冲树脂，又称K-Resin （K-树脂）。丁苯透明抗冲树脂是以苯乙烯、丁 二烯为单体，以烷基锂为引发剂，采用阴离子溶液聚合技术合成的一种嵌段共聚物，其 主要特性是兼有高透明性和良好的抗冲击性、密度小、着色力强，加工性能优异、无毒 性，它广泛用于冰箱制造、电器仪表盘与其它材料（如GPPS、SAN、SMA、PP、HIPS 等）掺混改性等领域，可采用一系列地传统加工技术对K-树脂进行开发应用。关键词丁苯透明抗冲树脂K-树脂聚合工艺应用一. K树脂发展历史据慧典行业研究报告网的了解，丁苯透明抗冲树脂于20世纪60年代由美国 Phillips 石油公司开发成功，并在70年
2、代初正式投产，其商品名为K-Resin.，俗称K树脂，产 品牌号为 KR01。 1972年10月在德克萨斯州的 Borger 工厂投入工业化生产。1979年4月又在德克萨斯州的 AdamSTerminal 联合化工厂建成了产能为 8万吨/年 的装置；2003年，该厂的丁苯透明抗冲树脂的年产能已经增加到了一千多万吨，并在韩 国建成了年产 5万吨的生产线。由于丁苯透明抗冲树脂独特的性能及巨大的市场需求，英、法、德、日等国也纷纷 开展研究工作。1983年开始出现了其他丁苯透明抗冲树脂制造商，如德国的BASF公司 和比利时的Petrofina公司，日本的住友和旭化成公司，美国的Chevron Phil
3、lips化工公 司等，生产企业主要集中在美国、比利时、德国、日本和韩国。我国从80年代初期开始研发丁苯透明抗冲树脂，国内生产丁苯透明抗冲树脂的企业 主要有中国石油抚顺石化分公司塑料厂和广东众和化塑有限公司，前者是国有特大型企 业，生产能力为 5000吨/年，技术来源是中国石油兰州分公司研究院；后者是广东众和 化塑有限公司，该企业是民营科技企业，生产能力为 2万吨/年，技术来源为江苏圣杰实 业有限公司。但是，由于丁苯透明抗冲树脂研发与生产技术难度较大，进展缓慢。二. K树脂聚合工艺丁苯透明抗冲树脂的生产工艺分为原料精制，聚合反应，挥发分脱出，溶剂的回收 精制，造粒包装等工序。精制合格的苯乙烯单体
4、与环己烷溶剂一起送入带有搅拌的聚合釜中，消除系统杂质 后，用引发剂引发聚合，再按不同的产品要求加入规定量的单体或单体混合物，待反应 完毕后，加入合适的偶合剂进行偶合反应，反应完毕后，聚合物从反应器底部送入贮料 器进行化学处理。聚合物胶液经过挤出机脱挥，造粒，得到产品。丁苯透明抗冲树脂聚 合工艺流程框图如图1所示:耀合单体配制釜助剂*聚舍/偶合釜封J8M体配助剂图1聚合工艺流程框图* ” 化学处理釜其工艺流程为:将需要量的聚苯乙烯、环己烷、THF加入聚合釜，用稀的n-BuLi清 除系统杂质后，加入计算量的浓n-BuLi引发苯乙烯聚合，同时升温至扌旨定温度。段聚合完成后，在规定的温度下，将配制釜中
5、配制好的苯乙烯丁二烯一环己烷 溶液以规定的进料速度在规定的时间内加入聚合釜中。二段进料完毕后，继续维持反应温度，直至聚合完成。最后向聚合釜中加入偶合剂，在旨定温度下完成偶合反应，将胶 液送往化学处理釜，进行化学处理。在化学处理釜中加入计算量的水，通入co2,加入 配置好的抗氧剂，搅拌均匀后出料。丁苯透明抗冲树脂后处理工艺路线图 2 丁苯透明抗冲树脂后处理工艺流程框图其工艺过程为:贮存在胶液槽内的胶液用胶液泵送入预热器，加热达到预定温度后，再进入落条式脱挥器，脱除的环己烷气体去冷凝系统，冷凝后回收利用。浓缩后的胶液 进入双螺杆挤出机，通过螺杆的推进搅动并加热，溶剂环己烷及其它挥发分通过不同部 位
6、的排气口，控制不同的温度和真空度，将挥发分彻底脱除，最终使产品中的挥发分含 量达到0. 5%以下。聚合物从模头挤出，并用切粒机造粒。从双螺杆挤出机各排气口出 来的气体环己烷进各自的冷凝系统，冷凝后回收利用。三. K树脂的特点1.高透明性、高抗冲击性和低成本丁苯透明抗冲树脂的高透明性可与通用聚苯乙烯、聚碳酸酷、醋酸纤维素和有机玻 璃媲美，用其改性聚苯乙烯和 SAN 树脂不但可提高抗冲击强度，而且还保持良好的透明 性，而用橡胶改性聚苯乙烯制得的高冲聚苯乙烯，透光率却大大下降或完全不透明。丁苯透明抗冲树脂的冲击强度大约是通用聚苯乙烯和SAN树脂的3-5倍，是醋酸纤维素的75%，聚碳酸酷的 50%，其
7、冲击强度虽不及聚碳酸醋、醋酸纤维素等高韧性透明 树脂，但其冲击强度却完全可以满足通用制品的要求。从成本上看，丁苯透明抗冲树脂的成本只是聚碳酸酷的40%，醋酸纤维素的50%，透 明 ABS 的80%。尽管其成本是通用聚苯乙烯的1.4倍，但是由于丁苯透明抗冲树脂制品的 冲击性能好，密度小，制品厚度薄，故其制品与通用聚苯乙烯制品的实际成本相差无几。 图1-1是按透明聚合物的体积计算的价格，该指标反映了丁苯透明抗冲树脂的综合市场 竞争力。2.无毒性丁苯透明抗冲树脂符合美国联邦法规(FDA)汇编第21章第177节第1640款以及其 它有关添加剂的规定，符合我国医疗卫生行业GB15593-1995的要求，
8、适用于食品包装， 特别是非脂肪食物的容器。应用于医疗领域时，用环氧乙烷、丫射线、电子放射对其消 毒，都不会影响其物理性能。3应用领域的广泛性及良好的加工性丁苯透明抗冲树脂可用注射、挤出、吹塑、模压成型等多种形式加工，满足不同制 品的要求，且加工温度范围宽，流动性好，周期短，能耗低。制品耐水、耐酸、耐醉， 无毒、着色力强。可广泛用于食品包装、医疗器械、高档玩具、电器制品等领域。丁苯透明抗冲树脂既能单独使用，也可与聚苯乙烯掺混使用，在普通设备上沙高产 率被挤压成片材和热成型。在应用方面，由于具有高的延展性，可制成一次性饮料杯， 盖子和其它的包装盒。它具有良好的注塑性、韧性和循环使用次数。在吹塑方面
9、，丁苯 透明抗冲树脂可在大多数常见装置上吹塑，不需昂贵的机械改造、特殊的模具、干燥机 等，就可以生产高透明抗冲瓶子。丁苯透明抗冲树脂在吹塑时有较宽范围的成型尺寸， 从小的药瓶、医用氧合器到很大的陈列瓶都能够制造。丁苯透明抗冲树脂的透明、较大 的硬度，高光泽等特性使其适合于标签、展示牌和包装材料。由于丁苯透明抗冲树脂的优良特性，因而有比较广泛的用途。在医疗设备领域可用 于制造透吸器、滤血器、变温器、一次性药用注射器、吊瓶输液器、穿刺针接头、血浆 袋等。在包装行业，丁苯透明抗冲树脂可用于制作泡罩包装、透明匣子、磁带盒、计算 机软盘盒、鸡蛋筐、冰箱冷藏室的搁物架、洗涤剂容器等，用丁苯透明抗冲树脂制成
10、的 用于盛装干燥、含水、含酸、含酒精的食品容器也都是可靠的，如:食品盒、糖果盒、液 体饮料容器等。在其它行业可用于制造儿童玩具，也可用于印刷和装饰等。小结K 树脂具有优良的透明性，抗冲击性和无毒性，是其他树脂重要而优异的改性材料 同时也是一种可广泛单独使用的热塑性树脂。在要求透明度高有足够韧性的材料中，树 脂作为刚性比较好、价格适中的树脂，具有一定的竞争优势，无论在食品、医药包装方 面，还是在玩具和家用电器方面，只要对使用温度要求不高的地方都可以使用树脂或共 掺混物来制作，应用前景看好。参考文献1 .杨利等，合成树脂与塑料，1986,4652 .王德充，合成树脂与塑料，1985,1283 .潘祖仁，高分子化学，化学工业出，1997年第二版，72-854 .Philips Chemical Compa ny Tech no ical in formati on on K-Ros in, 20025 .金关泰，金日光等，热塑性弹性体，化学工业出版社，1983. 5459冯新德，高分子合成化学，上册，科学出版社，1981, 380-3867 .陆逸，徐端清等高等学校化学报，14, (2), 1993, 2488 .金关泰，高分子化学的理论与应用进展，中国石化出版，10. US 4, 136, 251 11.平2-185503
