CN104804353A - 一种高耐候共挤涂层用asa改性材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料及其制备方法。国产ASA树脂粉30-45％，SMA 3-6％，AS 40-60％，复配加工助剂2-5％，复配老化助剂1-2％，色粉2-5％，经备料、混合、双螺杆挤出制备而成。本发明工艺流程简单，连续性强，生产效率高，产品成本，流动性与成膜性好，涂覆均匀，可广泛应用于塑料合成树脂瓦，塑钢型材，片材，管材，板材等挤出产品，具有广阔的应用前景。

Description

一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物(ASA)是一种具有非常好的耐候性、高光泽度、耐化学腐蚀、高耐热、易加工等性能。ASA和ABS的结构相似，由丙烯腈和丁二烯橡胶组成，其保留了ABS作为工程塑料所具有的极佳的机械物理性能。ASA用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶替代了ABS中含有不饱和双键的丁二烯橡胶，因此，不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色，同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障，由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能。由于ASA的诸多优点，其在电子电气、汽车、建材、体育和娱乐场所、游艇等领域的应用越来越广。
随着市场经济和房地产业迅速发展以及低成本、环保节能要求的越来越高，塑料挤出型材、片材、管材、板材获得了前所未有的发展契机，尤其以塑料PVC制品的使用量为最大。但是PVC制品的耐候性差，只能制成白色产品，无法满足人们对多姿多彩个性化定制的需求。随着材料加工技术的不断发展，出现了丰富多彩的ASA与PVC共挤产品，尤其是在塑料型材及合成树脂瓦等建材领域，ASA与PVC的相容性，流变性能，热膨胀系数均比较接近，这样不仅提高了型材和合成树脂瓦的性能，而且还赋予了产品斑斓鲜艳的色彩。
目前国内市场上关于ASA材料多采用国外进口ASA胶粉材料，成本过大，导致经济转化效益低，且产品流动性及涂覆性差，作为共挤涂层材料成本高，无法实现均匀涂覆的目的。
发明内容
为解决上述现有技术中的不足，本发明的目的是利用国产原料，提供一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料及其制备方法，所得的ASA改性材料具有高耐候、易加工、成本低、可用于共挤涂层等特点，为实现上述目的本发明通过以下技术方案实现：
一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料，包括以下质量分数的物质组成：ASA树脂粉30-45％；SMA 3-6％；AS 40-60％；复配加工助剂2-5％；复配老化助剂1-2％；色粉2-5％；所述复配加工助剂各成分的质量比为，EBS∶硬脂酸盐∶ACR为(10～20)∶(3～7)∶(2～4)；
所述复配老化助剂各成分的质量比为，紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为(2～5)∶(4～7)∶(3～6)∶(3～6)；所述ASA树脂粉为国产ASA树脂粉。
作为优选技术方案，该高耐候共挤涂层用ASA改性材料，包括以下质量分数的物质组成：ASA树脂粉35-40％；SMA 4-5％；AS 50-55％；复配加工助剂3-4％；复配老化助剂1-2％；色粉3-4％；所述复配加工助剂各成分的质量比为，EBS∶硬脂酸盐∶ACR为(15～18)∶(4～6)∶3；所述复配老化助剂各成分的质量比为，紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为，4∶(5～6)∶(4～5)∶5。
制备上述的高耐候共挤涂层用ASA改性材料的方法，包括以下步骤：(1)备料：按工艺配方要求称量所需ASA树脂粉、SMA、AS、复配加工助剂、复配老化助剂、色粉，备用；(2)混合：将步骤(1)的原料在高速混合机内搅拌充分混合，高速搅拌升温至110-120℃，混合10-15min，至冷混机中混合降温至45℃；(3)双螺杆挤出：步骤(2)的物料送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合后挤出，挤出压力为2-4MPa；(4)制备ASA树脂成品：挤出后的物料经拉条、冷却、切粒步骤得ASA树脂；所述冷却温度为40-60℃，所述的双螺杆挤出机长径比为1∶40，挤出温度为190-220℃之间，螺杆转速为300-450转/分中。
本发明采用双螺杆挤出工艺，工艺流程简单，连续性强，生产效率高。采用国产ASA树脂粉做原料，降低产品成本；加工过程中采用复配型加工助剂，增加产品的流动性与成膜性，保证产品具有较好的共挤涂膜性能且涂覆均匀。可广泛应用于PVC合成树脂瓦，PVC塑钢型材，片材，管材，板材等挤出产品，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为更好的理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明，需要指出的是以下实施方式仅是以例举的方式对本发明所做的解释性说明，但本发明的保护范围并不仅限于此，所有本领域的技术人员以本发明的精神对本发明所做的等效的替换均落入本发明的保护范围。
实施例1
一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料，包括以下质量分数的物质组成：
国产ASA树脂粉30％；SMA 3％；AS 60％；复配加工助剂2％；复配老化助剂2％；色粉3％；
复配加工助剂各成分的质量比为：EBS∶硬脂酸镁∶ACR为10∶3∶2；
复配老化助剂各成分的质量比为：紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为2∶4∶3∶3。
具体制备过程如下：
(1)备料：按上述工艺配方要求称量所需ASA树脂粉、SMA、AS、复配加工助剂、复配老化助剂、色粉，备用；
(2)混合：将步骤(1)的原料在高速混合机内搅拌充分混合，高速搅拌升温至110℃，混合15min，至冷混机中混合降温至45℃；
(3)双螺杆挤出：步骤(2)的物料送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合后挤出，挤出压力为2-4MPa；
(4)制备ASA树脂成品：挤出后的物料经拉条、冷却、切粒步骤得ASA树脂；所述冷却温度为70℃，所述的双螺杆挤出机长径比为1∶40，挤出温度为190-220℃之间，螺杆转速为450转/分钟。
为验证本实施例所制备的ASA改性材料的性能，将本实施例与美国GE：CR7020，韩国LG：LI931进行分析比较，具体结果如表1所示。
表1本实施例与进口产品参数比较
检测项目 本实施例 GE：CR7020 LG：LI931
拉伸强度MPa 42.3 41.4 30
伸长率％ 42％ 42％ 40.00％
弯曲强度MPa 64 58.6 50
弯曲模量MPa 2281 1790 1600
悬臂梁冲击J/m 260 320 80
熔融指数g/Min 20 10 12
维卡软化温度℃ 103 99.4 86
挥发性组份％ 0.30％ 0.30％ 0.30％
阻燃性 HB HB HB
比重g/cm3 1.08 1.08 1.08
由表1可知，本实施例制备的ASA改性材料除拉伸强度、悬臂梁冲击力两项指标略小于美国产品GE：CR7020外，其他伸长率、弯曲强度、弯曲模量、熔融指数均大于进口的美国产品和韩国产品，其中熔融指数为20g/Min，远高于进口产品，保证了产品具有较好的流动性和涂覆成膜性能，因此本例完全利用国产材料即可生产出可与进口产品相媲美的ASA改性材料，可用于共挤图层材料。
实施例2
一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料，包括以下质量分数的物质组成：
国产ASA树脂粉35％；SMA 5％；AS 54％；复配加工助剂3％；复配老化助剂1％；色粉2％；
复配加工助剂各成分质量比为：EBS∶硬脂酸镁∶ACR为15∶7∶2；
复配老化助剂各成分的质量比为：紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为5∶7∶5∶6。
具体制备过程如下：
(1)备料：按上述工艺配方要求称量所需ASA树脂粉、SMA、AS、复配加工助剂、复配老化助剂、色粉，备用；
(2)混合：将步骤(1)的原料在高速混合机内搅拌充分混合，高速搅拌升温至120℃，混合10min，至冷混机中混合降温至45℃；
(3)双螺杆挤出：步骤(2)的物料送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合后挤出，挤出压力为2-4MPa；
(4)制备ASA树脂成品：挤出后的物料经拉条、冷却、切粒步骤得ASA树脂；所述冷却温度为40-60℃，所述的双螺杆挤出机长径比为1∶40，挤出温度为190-220℃之间，螺杆转速为300转/分钟。
为验证本实施例所制备的ASA改性材料的性能，将本实施例与美国GE：CR7020，韩国LG：LI931进行分析比较，具体结果如表2所示。
表2本实施例与进口产品参数比较
检测项目 本实施例 GE：CR7020 LG：LI931
拉伸强度MPa 41.2 41.4 30
伸长率％ 47％ 42％ 40.00％
弯曲强度MPa 66 58.6 50
弯曲模量MPa 2200 1790 1600
悬臂梁冲击J/m 280 320 80
熔融指数g/Min 18 10 12
维卡软化温度℃ 100 99.4 86
挥发性组份％ 0.30％ 0.30％ 0.30％
阻燃性 HB HB HB
比重g/cm3 1.08 1.08 1.08
由表2可知，本实施例制备的ASA改性材料除拉伸强度、悬臂梁冲击力两项指标略小于美国产品GE：CR7020外，其他伸长率、弯曲强度、弯曲模量、熔融指数均大于进口的美国产品和韩国产品，其中熔融指数为18g/Min，远高于进口产品，保证了产品具有较好的流动性和涂覆成膜性能，因此本例完全利用国产材料即可生产出可与进口产品相媲美的ASA改性材料，可用于共挤图层材料。
实施例3
一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料，包括以下质量分数的物质组成：
国产ASA树脂粉40％；SMA 6％；AS 42％；复配加工助剂5％；复配老化助剂2％；色粉5％；
复配加工助剂各成分的质量比为：EBS∶硬脂酸镁∶ACR为20∶5∶4；
复配老化助剂包括以下重量份的物质：紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为5∶5∶6∶4。
具体制备过程同实施例1。
为验证本实施例所制备的ASA改性材料的性能，将本实施例与美国GE：CR7020，韩国LG：LI931进行分析比较，具体结果如表3所示。
表3本实施例与进口产品参数比较
检测项目 本实施例 GE：CR7020 LG：LI931
拉伸强度MPa 40.0 41.4 30
伸长率％ 45％ 42％ 40.00％
弯曲强度MPa 56 58.6 50
弯曲模量MPa 1920 1790 1600
悬臂梁冲击J/m 300 320 80
熔融指数g/Min 16 10 12
维卡软化温度℃ 94 99.4 86
挥发性组份％ 0.30％ 0.30％ 0.30％
阻燃性 HB HB HB
比重g/cm3 1.08 1.08 1.08
由表2可知，本实施例制备的ASA改性材料除悬臂梁冲击力略小于美国产品GE：CR7020外，其他伸长率、弯曲强度、弯曲模量、熔融指数均大于进口的美国产品和韩国产品。因此本例完全利用国产材料即可生产出可与进口产品相媲美的ASA改性材料。
实施例4
一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料，包括以下质量分数的物质组成：
国产ASA树脂粉45％；SMA 5％；AS 40％；复配加工助剂5％；复配老化助剂1％；色粉4％；
复配加工助剂各成分的质量比为：EBS∶硬脂酸锌∶ACR为20∶5∶4；
复配老化助剂包括以下重量份的物质：紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为5∶5∶6∶4。
具体制备过程同实施例2。
为验证本实施例所制备的ASA改性材料的性能，将本实施例与美国GE：CR7020，韩国LG：LI931进行分析比较，具体结果如表4所示。
表4本实施例与进口产品参数比较
检测项目 本实施例 GE：CR7020 LG：LI931
拉伸强度MPa 38.0 41.4 30
伸长率％ 46％ 42％ 40.00％
弯曲强度MPa 52 58.6 50
弯曲模量MPa 1850 1790 1600
悬臂梁冲击J/m 310 320 80
熔融指数g/Min 15 10 12
维卡软化温度℃ 90 99.4 86
挥发性组份％ 0.30％ 0.30％ 0.30％
阻燃性 HB HB HB
比重g/cm3 1.08 1.08 1.08
由表4可知，本实施例制备的ASA改性材料性能优异，可与美国及韩国进口产品相媲美，因此本实施例利用国产材料生产的ASA改性材料，性能优异，产品符合相关标准，具有较好的涂覆性能，可广泛应用于ASA型材，片材，管材，板材等挤出产品，具有广阔的应用前景。

Claims (3)

1.一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料，其特征在于，包括以下质量分数的物质组成：ASA树脂粉30-45％；SMA 3-6％；AS 40-60％；复配加工助剂2-5％；复配老化助剂1-2％；色粉2-5％；所述复配加工助剂各成分的质量比为，EBS∶硬脂酸盐∶ACR为(10～20)∶(3～7)∶(2～4)；所述复配老化助剂各成分的质量比为，紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为(2～5)∶(4～7)∶(3～6)∶(3～6)；所述ASA树脂粉为国产ASA树脂粉。
2.如权利要求1所述的一种高耐候共挤涂层用ASA改性材料，其特征在于，包括以下质量分数的物质组成：ASA树脂粉35-40％；SMA 4-5％；AS 50-55％；复配加工助剂3-4％；复配老化助剂1-2％；色粉3-4％；所述复配加工助剂各成分的质量比为，EBS∶硬脂酸盐∶ACR为(15～18)∶(4～6)∶3；所述复配老化助剂各成分的质量比为，紫外吸收剂531∶抗氧化剂1010∶抗氧化剂1076∶抗氧化剂168为，4∶(5～6)∶(4～5)∶5。
3.一种制备如权利要求1-2任一所述的高耐候共挤涂层用ASA改性材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)备料：按工艺配方要求称量所需ASA树脂粉、SMA、AS、复配加工助剂、复配老化助剂、色粉，备用；(2)混合：将步骤(1)的原料在高速混合机内搅拌充分混合，高速搅拌升温至110-120℃，混合10-15min，至冷混机中混合降温至45℃；(3)双螺杆挤出：步骤(2)的物料送入双螺杆挤出机中，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合后挤出，挤出压力为2-4MPa；(4)制备ASA树脂成品：挤出后的物料经拉条、冷却、切粒步骤得ASA树脂；所述冷却温度为40-60℃，所述的双螺杆挤出机长径比为1∶40，挤出温度为190-220℃之间，螺杆转速为300-450转/分钟。
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