丁苯透明抗冲树脂的特点有:高透明性,高抗冲击性,低成本,无毒性,良好的加工性,其应用领域广泛。国外多采用引发剂两次加入,单体分三次或更多次加入,并在分子链中形成一个或多个无规渐变段,然后偶合的工艺来合成,采用浓缩及双螺杆脱挥的工艺对胶液进行后处理。本文以环己烷为溶剂,四氢呋喃为活化剂,正丁基锂为引发剂,γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷为偶合剂,采用引发剂一次加入,单体分两次加入,单臂分子链末端用丁二烯改性,然后加入偶合剂的工艺合成出了透明性好、高抗冲击强度的丁苯透明抗冲树脂。 探讨了水、氧气、二氧化碳、炔烃、醇类等杂质对负离子溶液聚合的影响,根据苯乙烯、丁二烯在不同溶剂中的均聚和共聚引发速率,在合成丁苯透明抗冲树脂时用环己烷作溶剂具有较好的综合性能。四氢呋喃的加入对正丁基锂的活性,苯乙烯、丁二烯均聚、基聚及聚丁二烯链节的微观结构影响较大,通过对丁二烯负离子聚合机理的探讨,用化学动力学和两种全概率方法推导了四氢呋喃的用量与聚丁二烯链节中1,2-结构关系的理论模型。在此基础上,建立了半经验模型,并结合实验数据求解了半经验模型中的各个待定参数。阐述了丁苯透明抗冲树脂胶液在落条式脱挥过程中的过热度最大化及其三种形式;通过研究排气效率与物料流量、充满程度、停留时间及剪切应变的关系,确定了丁苯透明抗冲树脂双螺杆脱挥过程中排气段和排气口的设置。通过详细论证确定了丁苯透明抗冲树脂的聚合及后处理工艺路线。 重点研究了基本聚合工艺条件,如苯乙烯、丁二烯均聚和共聚转化率、温度与聚合时间的关系,偶合反应机理,偶合用量,偶合温度,偶合率及特性粘度[η]与偶合时间的关系。采用二次回归正交旋转组合设计的方法建立了丁透明抗冲树脂的聚合配方及工艺的数学模型,用最优化计算方法求解了最佳聚合配方及工艺条件:总的苯乙烯/丁二烯(mass)为76/24,无规段中苯乙烯/丁二烯的摩尔比为0.894,无规段的加料时间为17min,末端改性段的丁二烯量为丁二烯总量的10%(mass)。