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浅析影响SAN产品性能的主要因素

摘要：本文阐述了SAN树脂产品的应用领域和主流生产工艺技术，着重研

究了SAN树脂生产工艺过程中原料配比与共聚物关系以及聚合转化率、聚合温度、

共聚物密度等对产品性能的影响，分析了聚合系统物料的混合、产品中腈含量对

SAN树脂加工性能的影响，研究了连续本体法SAN树脂工艺中，产品中黑点/红点

形成的位置和主要原因，阐述了产品颗粒外观质量控制重要性、影响因素和相应

的控制手段等。

关键词：原料配比组成共聚物单体密度

SAN树脂是以苯乙烯、丙烯腈为单体进行共聚合得到的无规聚合物，SAN树

脂可直接加工如空调器、电视机、收录机、洗衣机的某些零部件、电风扇叶片、

冰箱果蛋盒等家用电器也可以作如打火机壳体、杯、盘、化妆盒、器皿、钟表盘、

玩具、文具用品等日用品，还可以作为中间产品通过掺混来生产ABS树脂或其他

具有特殊用途工程塑料。

SAN树脂可以采用乳液、悬浮和本体法工艺进行生产。其中本体法工艺占有

绝对的主导地位。不论生产企业采用哪种生产工艺技术，优质产品质量是企业的

最终目标，本文着重阐述和分析了影响SAN生产工艺及产品性能的主要因素。

1原料配比对产品性能的影响

原料中苯乙烯与丙烯腈的配比，是影响SAN产品的拉伸强度、冲击强度的主

要因素。丙烯腈含量增加，产品的机械加工性能、拉伸强度也相应提高，但会对

产品的颜色影响较大。为此，在生产过程中，适当地调整了苯乙烯与丙烯腈的配

比，满足设计的物性指标要求。实际生产中，树脂中结合丙烯腈含量对产品性能

的影响从以下几个方面进行阐述。

1.1原料配比与共聚物组成的关系

参与共聚合的丙烯腈和苯乙烯，其竞聚率分别为0.04（丙烯腈）和0.41

（苯乙烯），属于有恒比点的非理想共聚，丙烯腈更倾向于与苯乙烯发生共聚合，

而苯乙烯与丙烯腈发生共聚合的概率也大于苯乙烯、丙烯腈发生均聚概率，但不

可避免会有一部分苯乙烯、丙烯腈单体均聚链段存在，这些微观结构的变化同样

也会影响SAN树脂的性能，即聚合所得到的SAN树脂中的组成比例与单体混合物

中的比例是不同的。如果单体进料不是在共聚合的恒比点，所得到的聚合物的宏

观组成与单体组成是不一致的。

1.2丙烯腈含量对制品的影响

目前，市场主流商品级SAN产品大多为通用级牌号，产品中丙烯腈含量基本

24-27%，生产高腈SAN产品中，因与通用级SAN生产相比，高腈开发过程由于丙

烯腈含量增加约7%，共聚物分子量大、分子量分布窄、产品指数低、流动性差、

输送困难，并且生产过程中各凝液储罐腈含量稳定性不易控制，系统中容易产生

丙烯腈自聚物，长时间运行产生黑点/红点料，造成产品质量波动，装置只能被

迫停车清洗或切换生产通用级SAN产品将系统中产生的黑点/红点料带出使系统

逐渐恢复正常。

实际生产中，丙烯腈含量提高，聚合反应器中蒸发出来的丙烯腈单体也越多，

这增大了在冷凝器生成丙烯腈均聚物或高丙烯腈含量的共聚物几率，这些成分不

溶的凝胶样的聚合物，其稳定性非常低，高温状态下使产品形成黑点/红点。因

此，配料中丙烯腈含量的比例和反应系统各凝液罐中丙烯腈含量的稳定性至关重

要。

1.3共聚物密度

不同丙烯腈含量的共聚物，经测定其密度，共聚物中结合丙烯腈含量与共聚

物密度二者之间成线性关系，即随着共聚物中结合丙烯腈含量增高，共聚物的密

度也逐渐上升。

1.4共聚物的拉伸强度

随着共聚物中结合丙烯腈含量的提高，共聚物的拉伸强度逐步提高。由于聚

合物的强度与分子链内的化学键断裂、分子间的范德华力或氢键的断裂有关，聚

合物的实际强度主要是受部分氢键或范德华力破坏的影响。聚合物中丙烯腈中的

腈基易形成分子间和分子内的氢键，丙烯腈含量提高，使卷曲的高分子链内及分

子链之间的氢键数量增多，范德华力增大，分子间的作用力增大；同时，丙烯腈

含量增高，腈基数量增加，分子极性增加，分子链取向程度增大，使分子链之间

的作用力也增强，所以共聚物的拉伸强度不断提高。

1.5弯曲强度

共聚物中结合丙烯腈含量对其弯曲强度的影响。提高结合丙烯腈含量则分子

之间和内部链段之间的范德华力增大和氢键数目增加，分子间作用力增强，弯曲

强度随之增大。

2转化率对产品性能的影响

本体SAN树脂生产过程中，聚合转化率要严格控制，以解决聚合热的导出、

体系粘度及物料的混合等问题。一般情况下本体SAN树脂生产时聚合转化率宜控

制在55%~65%之间。当聚合