CN108822466A - 一种低光泽高耐候耐热asa复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低光泽高耐候高耐热ASA复合材料，涉及高分子材料技术领域，所述共挤料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉35‑45份，AS树脂25‑55份，N‑苯基马来酰亚胺‑苯乙烯‑马来酸酐共聚物25‑50份，紫外线吸收剂0.2‑0.3份，光稳定剂0.1‑0.4份，抗氧化剂0.5‑1.1份，消光剂3‑9份，脱模剂0.1‑0.2份，分散剂0.2‑0.5份，色粉2‑8份，本发明还公开了该种低光泽高耐候高耐热ASA复合材料的制备方法，本发明的产品具有极佳的耐候性，不易褪色；耐热性能好；低光泽。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料技术领域，特别涉及一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料及其制备方法。
背景技术
ASA树脂也称AAS树脂，是由丙烯腈(A)、苯乙烯(S)和丙烯酸酯(A)组成的三元接枝共聚物，与ABS相比，由于引入不含双键的丙烯酸酯橡胶取代了丁二烯橡胶，因而耐候性有了本质的改善，比ABS高出10倍左右，其他力学性能、加工性能、电绝缘性以及耐化学品性与ABS相似。此外，ASA树脂的着色性良好，由于树脂本身耐候性优异，可以染成各种鲜艳颜色而不易褪色。用ASA树脂加工的制品，不用喷漆涂装、电镀等表面防护，可直接在户外使用，即使在日光下暴晒9-15个月，其冲击强度和伸长率也不会下降，颜色也几乎没有变化。优异的耐候性能使得ASA树脂可应用于：汽车观后镜外壳及外部装饰组件，窗线及门廓的挤塑固体型材，房屋壁板和窗户共挤塑调和用原料，雨水边槽***及栅栏，自动售货机装饰，娱乐车(RV)、旅行拖车及汽车住房组件，温泉池、泳池梯阶，园艺拖拉机、雪地汽车、小型水运设备的外壳，户外运动用品等。
公开号为CN103450617A公开了一种低膨胀系数挤出级ASA复合材料及其制备方法，该材料是由包含以下重量份的组分制成：ASA树脂60～70份，填料15～30份，润滑剂1～5份，光稳定剂0.2～0.6份，抗氧剂0.2～1份。制备方法如下：称取60～70份ASA树脂、1～5份润滑剂、0.2～0.6份光稳定剂、0.2～1份抗氧剂，在高速混合机内搅拌3～5min后，经计量装置送入双螺杆挤出机中；在双螺杆挤出机的第一个排气口加入15～30份填料，在螺杆的输送、剪切和混炼下，物料熔化、复合，再经挤出、拉条、切粒步骤，得到ASA复合材料。该发明的材料具有良好加工性能和低膨胀系数，能够实现ASA复合材料的高性能化和功能化。
该复合材料虽然解决了ASA树脂膨胀系数的问题，但仍存在耐热性不够高、耐磨性以及韧性较差的问题。
中国专利申请号为201710317406.6公开了一种PMMA/ASA复合材料及其制备方法，该PMMA/ASA复合材料包括如下质量百分含量的成分:PMMA49-82％：ASA10-25:增韧剂5-20；抗氧剂0.2-0.4:光稳定剂0.3-0.6；耐刮擦剂1-2；色粉1-2；加工助剂0.5-1％。该制备方法包括如下步骤:按照上述成分及其含量分别称取各成分原料，并混合处理后得混合物料；将所述混合物料投入双螺杆挤出机中，经熔融挤出造粒。该复合材料整体性能刚韧平衡、强度高、耐刮擦性、有韧性、外观靓丽，非常适合用于汽车、电子电器和其他户外用品等领域。
中国专利申请号为201710166480.2公开了一种高耐热高耐候ASA/PMMA复合材料及其制备方法，该复合材料包括如下重量百分比的组分：丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物(简称ASA)30-60％、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(简称PMMA)30-60％、耐热改性剂1-10％，相容剂1-5％、黑颜料1-3％、光稳定剂0.1-1.5％、紫外线吸收剂0.1-1.5％、抗氧剂0.1-1.5％、润滑剂0.1-2％。实际应用表明，本发明的本发明中的ASA复合材料具有优异的耐热及耐候性能，综合性能优良，维卡软化点在100℃以上。
上述两个专利虽然解决了ASA复合材料的耐热及耐侯性能上存在的部分问题，但未考虑ASA复合材料在不同需求下的应用，如在某些需要避免光污染的环境下，ASA复合材料的高光泽度会成为应用中无法解决的缺点，为此本发明在进一步提高ASA复合材料高耐热耐候的同时，降低复合材料的光泽度，扩大了ASA复合材料的应用范围。
发明内容
本发明提供了一种低光泽新型耐候性透明共挤材料，该材料主要应用于汽车外饰及家用电器领域，为其提供耐候保护功能，延长材料的使用寿命；提高产品的耐热性能以及降低高光泽材料带来的光污染，本发明还提供了这种新型耐候性透明共挤材料的制备方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉35-45份，AS树脂25-55份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物25-50份，紫外线吸收剂0.2-0.3份，光稳定剂0.1-0.4份，抗氧化剂0.5-1.1份，消光剂3-9份，脱模剂0.1-0.2份，分散剂0.2-0.5份，色粉2-8份。
优选的，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉35份，AS树脂30份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物40份，紫外线吸收剂0.25份，光稳定剂0.3份，抗氧化剂0.7份，消光剂7份，脱模剂0.2份，分散剂0.3份，色粉5份。
优选的，所述紫外线吸收剂为苯并***类，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂的组合物，所述消光剂为无机消光剂，所述脱模剂为硅氧烷类，所述分散剂为酰胺类。
优选的，所述抗氧化剂中受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂在整个配方中的重量份分别为0.3-0.6份、0.2-0.5份。
优选的，所述ASA胶粉中的胶含量为50％～60％。
一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称重：按配比称取ASA胶粉，AS树脂，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂，消光剂，脱模剂，分散剂、色粉；
(2)高速混合：将步骤(1)中的原料加入混料机中，混料机以500～900r/min的速度，混合2～10min；
(3)双螺杆挤出混炼塑化、均化：双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38∶1，双螺杆挤出机一区温度195～205℃，二区温度225～230℃，三区温度215～235℃，四区温度至九区温度220～230℃，机头温度215～225℃；
(4)水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；
(5)烘干脱水：冷却后的塑料条进入50～70℃恒温烘箱，快速脱水；
(6)粉碎切粒:将烘干后的塑料条送入粉碎机中粉碎为细小颗粒状，粉碎机机的转速为450～550r/min；
(7)分选均化：将切粒后的共挤料通过分选机，按粒径分选为不同等级的颗粒料并送至储料箱内；
(8)检验：检查分选后的共挤料是否符合标准；
(9)包装入库：将符合标准的共挤料打包并入库存放
采用以上技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、通过优化配方，ASA胶粉，AS树脂，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂材料的加入，提高了产品的耐候性，其具体性能通过GB/T16422.2的性能要求，氙灯老化10000h，ΔE≤5；同时，ASA胶粉也提高了材料的力学性能，如拉伸强度、强度等，AS树脂还能提高材料的流动性，利于成型。
2、消光剂的加入，使得产品具有低光泽，具体如下：光泽度≤20，60°观测。
3、N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物可提高材料的耐热性，具体的HDT可达90～105℃。
4、本发明的制备过程的双螺杆挤出混炼塑化、均化工艺中，双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38∶1，双螺杆挤出机一区温度195～205℃，二区温度225～230℃，三区温度215～235℃，四区温度至九区温度220～230℃，机头温度215～225℃，通过合理控制各区温度，不仅提高了材料的力学性能，而且，产品的流动性好，利于后期的成型。
附图说明
图1是本发明的制备流程图。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
实施例1：
图1出示本发明的具体实施方式：一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉35份，AS树脂30份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物40份，紫外线吸收剂0.25份，光稳定剂0.3份，抗氧化剂0.7份，消光剂7份，脱模剂0.2份，分散剂0.3份，色粉5份。
在本实施例中，所述紫外线吸收剂为苯并***类，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂的组合物，所述消光剂为无机消光剂，所述脱模剂为硅氧烷类，所述分散剂为酰胺类。
在本实施例中，所述抗氧化剂中受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂在整个配方中的重量份分别为0.4份、0.3份。
在本实施例中，所述ASA胶粉中的胶含量为55％。
一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称重：按配比称取ASA胶粉，AS树脂，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂，消光剂，脱模剂，分散剂、色粉；
(2)高速混合：将步骤(1)中的原料加入混料机中，混料机以500r/min的速度，混合7min；
(3)双螺杆挤出混炼塑化、均化：双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38∶1，双螺杆挤出机一区温度200℃，二区温度225℃，三区温度230℃，四区温度至九区温度225℃，机头温度225℃；
(4)水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；
(5)烘干脱水：冷却后的塑料条进入60℃恒温烘箱，快速脱水；
(6)粉碎切粒:将烘干后的塑料条送入粉碎机中粉碎为细小颗粒状，粉碎机机的转速为500r/min；
(7)分选均化：将切粒后的共挤料通过分选机，按粒径分选为不同等级的颗粒料并送至储料箱内；
(8)检验：检查分选后的共挤料是否符合标准；
(9)包装入库：将符合标准的共挤料打包并入库存放。
实施例2：
图1出示本发明的具体实施方式：一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉40份，AS树脂35份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物30份，紫外线吸收剂0.2份，光稳定剂0.2份，抗氧化剂0.2份，消光剂3份，脱模剂0.1份，分散剂0.2份，色粉3份。在本实施例中，所述紫外线吸收剂为苯并***类，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂的组合物，所述消光剂为无机消光剂，所述脱模剂为硅氧烷类，所述分散剂为酰胺类。
在本实施例中，所述抗氧化剂中受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂在整个配方中的重量份分别为0.3份、0.2份。
在本实施例中，所述ASA胶粉中的胶含量为55％。
一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称重：按配比称取ASA胶粉，AS树脂，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂，消光剂，脱模剂，分散剂、色粉；
(2)高速混合：将步骤(1)中的原料加入混料机中，混料机以600r/min的速度，混合5min；
(3)双螺杆挤出混炼塑化、均化：双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38∶1，双螺杆挤出机一区温度195℃，二区温度226℃，三区温度232℃，四区温度至九区温度229℃，机头温度218℃；
(4)水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；
(5)烘干脱水：冷却后的塑料条进入50℃恒温烘箱，快速脱水；
(6)粉碎切粒:将烘干后的塑料条送入粉碎机中粉碎为细小颗粒状，粉碎机机的转速为550r/min；
(7)分选均化：将切粒后的共挤料通过分选机，按粒径分选为不同等级的颗粒料并送至储料箱内；
(8)检验：检查分选后的共挤料是否符合标准；
(9)包装入库：将符合标准的共挤料打包并入库存放。
实施例3：
图1出示本发明的具体实施方式：一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉45份，AS树脂55份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物50份，紫外线吸收剂0.3份，光稳定剂0.4份，抗氧化剂0.6份，消光剂4.0份，脱模剂0.2份，分散剂0.5份，色粉8份。
在本实施例中，所述紫外线吸收剂为苯并***类，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂的组合物，所述消光剂为无机消光剂，所述脱模剂为硅氧烷类，所述分散剂为酰胺类。
在本实施例中，所述抗氧化剂中受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂在整个配方中的重量份分别为0.6份、0.5份。
在本实施例中，所述ASA胶粉中的胶含量为55％。
一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称重：按配比称取ASA胶粉，AS树脂，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂，消光剂，脱模剂，分散剂、色粉；
(2)高速混合：将步骤(1)中的原料加入混料机中，混料机以750r/min的速度，混合3min；
(3)双螺杆挤出混炼塑化、均化：双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38∶1，双螺杆挤出机一区温度199℃，二区温度228℃，三区温度231℃，四区温度至九区温度224℃，机头温度217℃；
(4)水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；
(5)烘干脱水：冷却后的塑料条进入70℃恒温烘箱，快速脱水；
(6)粉碎切粒:将烘干后的塑料条送入粉碎机中粉碎为细小颗粒状，粉碎机机的转速为450r/min；
(7)分选均化：将切粒后的共挤料通过分选机，按粒径分选为不同等级的颗粒料并送至储料箱内；
(8)检验：检查分选后的共挤料是否符合标准；
(9)包装入库：将符合标准的共挤料打包并入库存放。
实施例4：
图1出示本发明的具体实施方式：一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉42份，AS树脂38份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物43份，紫外线吸收剂0.23份，光稳定剂0.35份，抗氧化剂0.45份，消光剂6份，脱模剂0.16份，分散剂0.35份，色粉4.5份。
在本实施例中，所述紫外线吸收剂为苯并***类，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂的组合物，所述消光剂为无机消光剂，所述脱模剂为硅氧烷类，所述分散剂为酰胺类。
在本实施例中，所述抗氧化剂中受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂在整个配方中的重量份分别为0.35份、0.45份。
在本实施例中，所述ASA胶粉中的胶含量为60％。
一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)称重：按配比称取ASA胶粉，AS树脂，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂，消光剂，脱模剂，分散剂、色粉；
(2)高速混合：将步骤(1)中的原料加入混料机中，混料机以900r/min的速度，混合8min；
(3)双螺杆挤出混炼塑化、均化：双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38∶1，双螺杆挤出机一区温度205℃，二区温度223℃，三区温度235℃，四区温度至九区温度230℃，机头温度225℃；
(4)水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；
(5)烘干脱水：冷却后的塑料条进入65℃恒温烘箱，快速脱水；
(6)粉碎切粒:将烘干后的塑料条送入粉碎机中粉碎为细小颗粒状，粉碎机机的转速为550r/min；
(7)分选均化：将切粒后的共挤料通过分选机，按粒径分选为不同等级的颗粒料并送至储料箱内；
(8)检验：检查分选后的共挤料是否符合标准；
(9)包装入库：将符合标准的共挤料打包并入库存放。
将实施例1-4中制备的ASA料和市场上普遍存在的ASA料作为对照组的性能进行测试，测试结果如下表：
由以上实验数据得知，本发明的低光泽高耐候耐热ASA复合材料与对照组相比，性能有较大的提高，包括耐候性以及绚丽外观；耐热性好，能够降低火灾隐患，间接降低消防成本和因火灾造成损失等；低光泽度，应用于部分产品时不会产生光污染，环境友好度高，产品可回收再利用，具有推广意义。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种低光泽高耐候耐热ASA复合材料，其特征在于，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉35-45份，AS树脂25-55份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物25-50份，紫外线吸收剂0.2-0.3份，光稳定剂0.1-0.4份，抗氧化剂0.5-1.1份，消光剂3-9份，脱模剂0.1-0.2份，分散剂0.2-0.5份，色粉2-8份。
2.根据权利要求1所述的低光泽高耐候耐热ASA复合材料，其特征在于，所述ASA材料由以下重量份的原料组成：ASA胶粉35份，AS树脂30份，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物40份，紫外线吸收剂0.25份，光稳定剂0.3份，抗氧化剂0.7份，消光剂7份，脱模剂0.2份，分散剂0.3份，色粉5份。
3.根据权利要求1或2所述的低光泽高耐候耐热ASA复合材料，其特征在于，所述紫外线吸收剂为苯并***类，所述光稳定剂为受阻胺光稳定剂，所述抗氧化剂为受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂的组合物，所述消光剂为无机消光剂，所述脱模剂为硅氧烷类，所述分散剂为酰胺类。
4.根据权利要求3所述的低光泽高耐候耐热ASA复合材料，其特征在于，所述抗氧化剂中受阻酚抗氧化剂与亚磷酸酯类抗氧化剂在整个配方中的重量份分别为0.3-0.6份、0.2-0.5份。
5.根据权利要求4所述的低光泽高耐候耐热ASA复合材料，其特征在于，所述ASA胶粉中的胶含量为50％～60％。
6.一种如权利要求5所述的低光泽高耐候耐热ASA复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)称重：按配比称取ASA胶粉，AS树脂，N-苯基马来酰亚胺-苯乙烯-马来酸酐共聚物，紫外线吸收剂，光稳定剂，抗氧化剂，消光剂，脱模剂，分散剂、色粉；
(2)高速混合：将步骤(1)中的原料加入混料机中，混料机以500～900r/min的速度，混合2～10min；
(3)双螺杆挤出混炼塑化、均化：双螺杆挤出机的工艺参数为：螺杆长径比为38∶1，双螺杆挤出机一区温度195～205℃，二区温度225～230℃，三区温度215～235℃，四区温度至九区温度220～230℃，机头温度215～225℃；
(4)水冷拉条，将挤出后的塑料条经过水冷槽进行冷却定型；
(5)烘干脱水：冷却后的塑料条进入50～70℃恒温烘箱，快速脱水；
(6)粉碎切粒:将烘干后的塑料条送入粉碎机中粉碎为细小颗粒状，粉碎机机的转速为450～550r/min；
(7)分选均化：将切粒后的共挤料通过分选机，按粒径分选为不同等级的颗粒料并送至储料箱内；
(8)检验：检查分选后的共挤料是否符合标准；
(9)包装入库：将符合标准的共挤料打包并入库存放。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20181116 |