Akrilonitril Bütadien Stiren Üretimi (acrylonitrile butadiene styrene production)

Akrilonitril bütadien stiren (ABS) polifazlı sert ve sıkı yapılı bir termoplastik polimerdir. Pazara 1940’lı yılların sonlarında girmiştir; otomotiv ve elektronik sanayiinde, bilgisayar üretiminde ve beyaz eşya imalatı gibi geniş bir kullanım alanına sahiptir.

Akrilonitril-bütadien-stiren üretimi diğer termoplastik polimerlere (polietilen, polipropilen veya polistiren) kıyasla oldukça karmaşıktır. (ABS) graft kopolimer olarak üretilir; genellikle diğer bazı polimerlerle (SAN, PC, PVC gibi) harmanlanarak veya ter-polimer olarak kullanılır. ABS üç monomerden elde edilir; akrilonitril, stiren ve bütadien. Bütadienden polibütadien, stiren ve akrilonitrilden stiren-akrilonitril (SAN) ko-polimerleri oluşur. Polibütadien (C=C çift bağlar vardır) iskelet zincir görevindedir; Bu iskelet üzerine SAN zincirleri yerleşir.






Şekil-1: ABS üretim prosesi akım şeması

ABS sıvı fazda süspansiyon veya emülsiyon polimerizasyonuyla üretilir. Bunlardan daha çok uygulanan yöntem emülsiyon polimerizasyonudur.

Emülsiyon polimerizasyonu iki aşamalıdır. Birinci aşama bütadienin polimerleştirilerek polibütadien elde edilmesidir. İkinci aşamada polibütadien, akrilonitril ve stiren karıştırılarak önce ~50 0C’ye kadar ısıtılır ve monomerlerin lateks içinde absorblanması sağlanır. Sonra karışıma potasyum persülfat gibi suda çözünebilen bir başlatıcı ilave edilerek stiren ve akrilonitril polimerleştirilir. Ürün iki faz içeren bir ter-polimerdir; sürekli faz SAN ve dispers faz polibütadien. ABS’nin özellikleri monomerlerin oranına ve iki fazın moleküler yapısına bağlı olarak değişir. Bu durum ürün dizaynında esneklik sağladığından pazara çok çeşitli derecelerde ABS kazandırır.

Şekil-1‘deki proseste  akrilonitril amonyak, propilen ve oksijenle, amonyak doğal gazın buhar reformingiyle, bütadien buhar kraking prosesinden çıkan C4 akımından ekstraksiyonla, stiren etilen ve benzenden elde edilir.