高抗冲服米可以通过机械共混和接枝共聚两种方法制备。机械共混法通常使用SBR和PS进行共混。当PS中加入10%~15%的SBR时,可以显示增韧效果。当SBR的含量超过25%时,共混物的冲击强度显著提高,但拉伸强度会有所降低。
接枝共聚是目前生产HIPS的主要方法,通常使用顺丁橡胶(BR)和苯乙烯(St)进行接枝共聚。由于顺丁橡胶的玻璃化转变温度较低,所以改性效果优于SBR。生产HIPS的方法主要有本体悬浮法和本体连续法。
(1) 本体悬浮法是通过两步进行的聚合过程。首先将未硫化橡胶溶解在苯乙烯单体中,在引发剂的作用下在约100°C的温度下进行预聚合。预聚合通常需要良好的搅拌作用,当转化率达到30%时,将预聚物加入含有分散剂和引发剂的水中,使其悬浮成珠粒,并进行悬浮聚合,直至反应结束。本体悬浮法的特点是能够较好地控制橡胶颗粒的大小,预聚合后的粘性液体可以平稳地进行悬浮聚合,操作方便且易于控制。但是,该方法的设备利用率较低,工艺流程较长,需要进行洗涤、离心脱水和干燥等工艺步骤,能耗较高。
(2) 本体连续法是近年来新建的HIPS装置主要采用的方法。该方法制得的产品质量稳定,能耗低,工艺流程短,成本相对较低。
本体连续法可以分为高聚合率和低聚合率两种。通过控制较低的单体转化率,可以使反应温度保持稳定,产品的分子量分布均匀。溶剂回收过程可以去除游离单体,使产品更纯净,提高质量。目前,在本体法中,采用溶剂存在下进行低聚合转化率的生产工艺的比例不断增加,并且有取代无溶剂的高转化率本体法的趋势。
无论是哪种共聚方法生产的HIPS,大部分是均聚物PS,少量是接枝共聚物PB-g-PS,还有一些未反应的PB。因此,HIPS可以看作是均聚物和共聚物的共混体系。