ABS装置不同挤出工艺的应用对比

ABS 装:t 不同挤出工艺的应用对比
李歆(万华化学集团股份有限公司，山东烟台264000)
摘要:文章论述了ABS 装置掺混单元挤出工序的基本工艺，简述了干法挤出和湿法挤出在ABS 树脂生产中的应用对比，分析了两 种挤出工艺的优缺点，介绍了挤压脱水机的工作难点，分析了湿法挤出工艺路线的控制难点，介绍了湿法挤出工艺在新建ABS 项
目上的应用。

关键词:ABS 树脂;挤出；干法;湿法中图分类号:TE624
文献标志码:A 文章编号:1008-4800(2021)07-0160-02
DOI: 10.19900/ki.ISSN1008-4800.2021.07.076
Comparison of Different Extrusion Technology in ABS Plant
LI Xin (Wanhua Chemical Group Co ” Ltd., Yantai 264000, China)
Abstract: The article discusses the basic technology of ABS plant compounding process, describes the dry and wet compounding in ABS resin production, analyzes the advantages and disadvantages of two kinds of extrusion process, describes squeeze dewatering machine work difficulty, analyzed the wet compounding process route control difficulties, and introduces the wet compounding process in the application of new ABS project.
Keywords:A BS resin; squeeze; dry process; wet process
0引言
ABS 树脂是丙烯睛(AN)、丁二烯(BD)和苯乙烯(SM)三种
单体制成的三元共聚物,是一种热塑性工程塑料,在机械性能、 加工性能、表面光泽度、配色性能等方面都有优秀的表现，因此
被广泛应用。

ABS 树脂化学分子式为：
f -G CH 2 — H 乂 -4 CH2 — H=CH — H 2^7 -4CH 2 — H 另 玉
ABS 树脂工业化生产路线比较成熟,其中乳液接枝-本体
SAN 掺混工艺被普遍采用，由聚丁二烯胶乳(PBL)单元、高橡 胶接枝(HRG)单元、苯乙烯-丙烯睛聚合(SAN)单元、掺混单元 (COM)组成，主要流程如图1所示。

图1乳液接枝-本体SAN 掺混工艺路线
目前AB 濮置的生产工那线主要有两种:一种是干法工艺,
_种是湿法工艺。

两者的主要区别是ABS 接枝粉在喂入到挤出
机时是干粉还是湿粉。

1干法挤出和湿法挤出的比较
1.1干法挤出工艺
干法挤出工艺,相对而言操作简单,对设备要求不高，工艺
条件也比较容易控制，但由于ABS 接枝粉需要经过干燥步骤,
这就增加了A BS 接枝胶乳与热空气的接触,会造成ABS 接枝粉 部分氧化的现象,从而导致ABS 树脂发黄0干法挤出工艺，一般
使用流化床干燥器或转筒干燥器对含水率较高的ABS 接枝胶
乳进行干燥，干燥后的ABS 接枝粉含水率控制在极低范围内，
后将ABS 接枝粉风送到掺混接枝粉料仓用于生产ABS 树脂用，
ABS 接枝粉通过失重式喂料器喂入到挤出机中，和SAN 树脂及
其他助剂通过挤出机挤出、切粒机切粒成最终ABS 树脂。

较高含水率的ABS 接枝粉在高温干燥过程中，会使ABS 接
枝粉的白度降低,对最终ABS 树脂成品的白度影响较大;另外, 干燥后的ABS 接枝粉通过喂料器运行过程中，粉尘会通过喂料
器排气口溢出，过多的粉尘聚集会给生产带来安全隐患，也会
使喂料器喂料不准确。

1.2湿法挤出工艺
最近几年，湿粉挤出工艺越来越流行，新建ABS 树脂生产
装置大部分选择湿法挤出工艺路线。

(1) 能耗低，色度好。

由于ABS 的湿接枝粉不需要经过离心
干燥，可以直接通过喂料器喂入到挤出机中,经过挤出机进行
脱水，这样可以大幅降低生产工艺中的能耗。

同时水汽在蒸发时 会降低ABS 熔体的温度,这样最终的熔温更低，产品色度更好。

(2) 工艺更安全、环境更整洁。

在传统的干法挤出工艺中， ABS 接枝粉是干粉，在生产过程中，由于粉尘的逸出,会造成粉
尘爆炸性的环境，同时，粉尘还会造成生产厂房的环境整洁问
题，另外，在生产过程中,挤出机的螺杆尾部如果密封设计不 好，会造成尾部漏料,在传动箱的连接体处进行堆积,在螺杆的
高转速下摩擦生热，会带来火灾的风险,这种情况在一些ABS 树脂生产装置时有发生。

(3) V OC 更低。

采用湿法挤出工艺可以生产出更高品质的 ABS 树脂,甚至是食品级的产品。

1.3湿法挤出工艺的难点
采用湿法挤出工艺生产ABS 树脂,首先要保证ABS 湿粉的
含水量控制在一个固定的数值，含水量不能有大的波动,否则 会造成后续生产工艺不稳定,为此，机械式螺杆挤压脱水机运
行的平稳是保证生产连续稳定的关键,通过机械式挤压脱水可
以实现ABS 湿粉的有效脱水和水分控制。

ABS 湿法挤出工艺的
160 |花工歹瞬2021年03
月
输送和喂料计量是另一个难点，由于ABS湿粉含水率较高，传统的输送不能有效地将ABS接枝粉输送到目标点,高含水率也会造成喂料上的困难，会产生物料架桥等问题。

ABS湿粉对双螺杆挤出机的要求也比较高，主要有两个工艺难点，第一个难点是如何解决湿接枝粉受热后产生的水汽排放而造成的吃料困难和真空冒料等问题，另一个难点是如何解决ABS湿接枝粉对筒体和螺杆的腐蚀问题。

挤压脱水机是ABS树脂湿法挤出工艺的关键设备，不同工艺路线在PH值，添加剂、ABS树脂物性上有所不同,对脱水很敏感，因此，项目设备选型、压力和温度设定等重要设计参数的优化至关重要。

ABS接枝胶乳的脱水要求挤压力和对应设备螺杆、筒体强度是一般橡塑类物料的4倍, 挤压脱水机电机功率也相应增大，目前国内生产装置大都采用单产4〜5t/h。

挤压脱水机的密封也很重要，一般利用多层和多种形式的密封在进料斗和主轴之间，以保证最严格的密封,第三层采用专有的气流密封,消除粉末泄漏，确保达到粉尘防爆要求。

挤压脱水机采用压力重定向技术来提高生产效率、降低物料因挤压从笼条间隙外漏。

另外，挤压脱水机采用特殊的半球型模板面设计和流线型模头设计，生产出优质粒状物料，不产生过多的背压力或温度,没有物料流动时的死角和死区，以减少材料的融溶可能性。

经挤压脱水机脱水后的ABS接枝粉和SAN颗粒在挤出机进口混合，需要非常均匀的干燥才能保证挤出机进口流量稳定,挤压脱水机有很强的自调节能力,要适应进口产量水分变化，才能保证出口水分稳定。

1.4湿法挤出工艺生产ABS树脂的优势
ABS接枝湿粉料中含水量的增加，排气口排出的蒸气量也随之增加，进而使得ABS树脂中橡胶含量降低，对ABS树脂的冲击强度有较小的影响。

但在实际生产中，采用挤压脱水机脱水后的ABS接枝湿粉料,大大降低了粉料的流失,冲击强度很稳定。

1.5新建ABS装置的工艺路线
随着国内外ABS树脂需求量的增加,近年来有多套ABS装置新建或在建,新建ABS装置采用干法挤出工艺和湿法挤出工艺的都有,具体统计如表1所示。

2结语
在当前我国加快产业结构调整的大背景下,ABS树脂产业延续了逐年增长的势头，国内各主要生产装置都维持在很高的开工率。

这既源于国家对进口废旧塑料的禁令阻止了回料进口带来新料的旺盛市场需求，也源于低油价和高产品售价给ABS 树脂生产企业带来的丰厚利润。

目前,ABS树脂市场竞争非常激烈,ABS树脂的生产能力、产品品质、生产成本、营销渠道、创
表］新建ABS工艺路线统计
工艺路线产能/(kg/h)年份地区接枝粉含水率/%干法55002014印度
干法50002017印度
干法10002017印度
干法5000-80002018美国
湿法3000-80002016墨西哥15-30
湿法3000-80002018韩国15-30
湿法7000-80002019中国漳州12-15
湿法7000-80002019中国宁波10〜15
湿法7000-80002020中国辽宁12-15
湿法7000-80002020中国揭阳12〜15
干法7000-80002020中国揭阳
新能力和服务水平成为决定ABS树脂生产企业生死存亡的关键。

为此,ABS树脂生产企业必须提高综合竞争力，要在品质和成本方面树立优势。

对于新建ABS装置，选择正确的工艺路线,对产品市场竞争力有直接关系，高品质是赢得客户的根本和保障。

随着国内ABS树脂产能的增加,ABS树脂供大于求的矛盾突显，另外，消费者对ABS终端产品的要求也越来越严格,只有不断提高ABS树脂的产品品质，才能更好地适应时代的发展和客户的需求。

针对不同的客户需求,选择恰当的工艺路线，是企业立足于市场的根本保障。

目前，国内有部分新建装置采用干法和湿法相结合的工艺路线，吉化揭阳60万"a装置和辽宁宝来60万t/a装置，分别选择30万t/a干法挤出工艺和30万血湿法挤出工艺,使得企业选择性更好，灵活性更高。

干法挤出工艺和湿法挤出工艺在ABS树脂生产路线上各有利弊，对于干法挤出工艺而言，其操作简单，对设备要求不高,工艺条件也比较容易控制,但ABS接枝粉经过高温干燥后颜色会发黄，后续ABS树脂颜色也会发黄；湿法挤出工艺,能耗低，色度好，工艺更安全、环境更整洁,VOC更低，但对挤压脱水机的要求很高,ABS接枝粉的含水量不能有太大的波动,否则会造成后续的生产工艺不稳定,挤出机真空脱气会有波动，从而导致ABS树脂产品质量有波动。

参考文献：
［1］黄立本，张立基，赵旭涛.ABS树脂及其应用［M］.北京：化学工业出版社,2001:196-19&
［2］毕士俭.双螺杆多段排气挤出机的设计及应用［J］.化工机械,1985,12(5):7-13.
作者简介:李歆(1986-),男,汉族,吉林吉林人，化工工程师，本科,高分子材料与工程专业学士学位,从事ABS工艺技术研发工作。

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［5］张锦伟，叶冲，廖亚奇，等.天然气节流温度降的工程估算方法［JJ.煤气与热力,2015(05):4-7.
［6］宇世庆.旋流除砂器的工作原理［J］.石化技术,2015(12): 12-14.
［7］王勇，伍坤一，闪从新，等.页岩气井站除砂橇流场评价分析［J］.海峡科技与产业，2019(11):66-69.
［8］杨永康.机械密封泄漏原因分析及采取措施［J］.今日制造与升级,2020(6):57-59.
［9］薛承瑾.页岩气压裂技术现状及发展建议［J］.石油钻探技术,2011,39(3):25-2&
［10］高新平，彭钧亮，彭欢，等.页岩气压裂用石英砂替代陶粒导流实验研究［J］.钻采工艺,2018(05):35-37.
作者简介:马骥(1988-),男，甘肃庆阳人，技师,2047年毕业于中国石油大学(华东)安全技术管理专业，本科，现就职于中国石油天然气股份有限公司浙江油田西南采气厂,从事天然气场站管理工作。

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