CN103625064A - 一种asa/as与abs共挤材料、制备方法及其用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及ASA和ABS的复合材料技术领域，公开了一种ASA/AS与ABS共挤阻燃材料、制备方法及其用途。本发明的共挤材料包括外层材料和内层材料，外层材料为ASA/AS共混材料，内层材料为ABS材料。所述的ASA/AS共混材料是由包含以下重量份的组分制成：ASA树脂20~80份，AS树脂20~80份，填料10~40份，阻燃剂8~15份，光稳定剂0.2~0.6份，抗氧剂0.2~1份。所述的ABS材料是由包含以下重量份的组分制成：ABS树脂80~100份，阻燃剂8~15份，填料10~40份，润滑剂2~15份，抗氧剂0.2~1份。本发明的共挤材料制得的天线罩，具有双层结构，与传统的单层天线罩相比，具有尺寸稳定性、抗冲击强度、良好的加工性、较低的成本。

Description

一种ASA/AS与ABS共挤材料、制备方法及其用途
技术领域
本发明涉及ASA和ABS的复合材料技术领域，尤其涉及一种ASA/AS与ABS共挤阻燃材料、制备方法及其用途。
背景技术
丙烯腈-丙烯酸酯-苯乙烯(ASA)树脂是由苯乙烯、丙烯腈和丙烯酸酯三元聚合物聚合而成的一种抗冲击改性树脂。由于ASA树脂引入了不含双键的丙烯酸橡胶，只有波长小于300nm的光才会对其起到老化的影响，因而耐候性较好，其经过染色的产品，无需涂层保护，即使长期暴露于紫外线、湿汽、高温、寒冷下，也能保持机械性能及外观颜色的稳定性。
ABS树脂是丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物，其特性是由三组份的配比及每一种组分的化学结构和物理形态控制，丙烯晴组分在ABS中表现的特性是耐热性、耐化学性、刚性、抗拉强度，丁二烯表现的特性是抗冲击强度，苯乙烯表现的特性是加工流动性，光泽性。这三组分的结合，优势互补，使ABS树脂具有优良的综合性能。ABS具有刚性好，冲击强度高、耐热、耐低温、耐化学药品性、机械强度和电器性能优良，易于加工，加工尺寸稳定性和表面光泽好。
天线罩一般用于保护整个天线或者雷达系统，让雷达以及天线受天线罩的保护，防风、防雨等，而天线可以在天线罩内自由旋转。天线罩一般要求其性能为高强度、高模量、耐候性好、介电性能好。
发明内容
针对ASA/AS和ABS材料现有技术存在的缺点，本发明的目的是提供一种丙烯腈-苯乙烯共聚物（ASA/AS）与丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）共挤材料，该材料具有高耐候性和优良抗冲击性能。
本发明的另一个目的是提供一种上述的共挤材料的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种上述的共挤材料的用途。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供了一种ASA/AS与ABS共挤材料，该共挤材料包括外层材料和内层材料，外层材料为ASA/AS共混材料，内层材料为ABS材料。
所述的ASA/AS共混材料是由包含以下重量份的组分制成：
Figure BDA00002050495600021
所述的ASA树脂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，其橡胶相丙烯酸酯含量为30~70%。
所述AS树脂为丙烯腈-苯乙烯共聚物，丙烯腈含量为20~50%，熔融指数为5~40g/10min。
所述的填料是实心玻璃微珠、玻璃纤维、云母中的一种或一种以上。
所述的阻燃剂为十溴二苯醚、四溴双酚A、磷酸三苯酯、红磷中的一种或一种以上。
所述的光稳定剂为N,N’-双(2,2,2,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯的一种或一种以上。
所述的抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯的一种或一种以上。
所述的ABS材料是由包含以下重量份的组分制成：
Figure BDA00002050495600022
所述的ABS树脂的丁二烯含量为30~50%。
所述的阻燃剂为十溴二苯醚、四溴双酚A、磷酸三苯酯、红磷中的一种或一种以上。
所述的填料是实心玻璃微珠、玻璃纤维、云母中的一种或一种以上。
所述的润滑剂选自月桂酸二乙醇酰胺、硬脂酸钙、聚乙烯蜡的一种或一种以上。
所述的抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯的一种或一种以上。
本发明还提供了一种上述的共挤材料的制备方法，该方法包括以下步骤：
将ASA树脂20~80份，AS树脂20~80份，填料10~40份，阻燃剂8~15份，光稳定剂0.2~0.6份和抗氧剂0.2~1份混合；
将ABS树脂80~100份，阻燃剂8~15份，填料10~40份，润滑剂2~15份和抗氧剂0.2~1份混合；
由内层主机挤出得到ABS材料，共挤机挤出外层材料ASA/AS共混材料，制备得到ASA/AS与ABS共挤材料。
所述的混合是先高速捏合，速率为400~600r/min，温度达到90~110℃，然后冷却混合到40℃投料。
所述的内层主机的机筒一区的温度是240℃，二区的温度是230~240℃，三区的温度是220~230℃，四区的温度是210~220℃，连接段的温度是240~250℃；主机转速是16~18r/min，喂料转速是12~13r/min，主机负荷是65~67%，电流是36~37A。
所述的共挤机的机筒一区的温度是200~220℃，二区的温度是210~220℃，三区的温度是210~230℃，四区的温度是230~240℃，连接段的温度是240~245℃；主机转速是15~18r/min，喂料转速是10~13r/min，主机负荷是67~72%，电流是32~37A。
本发明还提供了一种上述的共挤材料用作天线罩的用途。
所述的天线罩的外层材料为ASA/AS共混材料，厚度为0.2~1mm，比较薄，主要作用是提高天线罩的耐候性；内层材料为ABS材料，厚度为1~3mm，比较厚，主要作用是提高天线罩的流动性与综合性能，并降低天线罩的成本。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明采用共挤工艺，外层采用ASA/AS材料具有超耐候性，内层采用了与ASA相容好，综合性能佳的ABS，极大的提高了天线罩的整体挤出性能，并且降低了成本。传统的天线罩都是单层的，耐候性材料与其他的材料共混，其耐候性能会受影响，如果单纯的使用耐候性材料，其成本就比较高，而利用本发明所制得的共挤材料制得的天线罩，具有双层结构，与传统的单层天线罩相比，具有尺寸稳定性、抗冲击强度、良好的加工性、较低的成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
称取外层材料ASA/AS原料：20份ASA树脂（其橡胶相丙烯酸酯含量为70%），80份AS树脂（丙烯腈含量为40%，熔融指数为5g/10min），20份玻璃纤维，0.4份2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮，0.2份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，8份十溴二苯醚；
称取内层材料ABS原料：100份ABS树脂(丁二烯含量为50%)，15份四溴双酚A，40份实心玻璃微珠，2份月桂酸二乙醇酰胺，0.2份β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯；
先将外层原料和内层原料分别进行混合，分别放在两个混料机进行混料，先高速捏合，速率为600r/min，温度达到90℃，然后冷却混合到40℃左右投料；混合均匀后；由内层主机挤出得到ABS材料，共挤机挤出外层材料ASA/AS共混材料，制得ASA/AS与ABS共挤材料1，挤出工艺参数见表1，其相关性能测试见表4。
由共挤材料1制得的天线罩，其外层材料ASA/AS，其厚度为0.2mm，比较薄，主要作用是提高天线罩的耐候性；其内层材料ABS，其厚度为1mm，比较厚，主要作用是提高天线罩的流动性与综合性能，并降低天线罩的成本。
表1
Figure BDA00002050495600041
实施例2
称取外层材料ASA/AS原料：50份ASA树脂（其橡胶相丙烯酸酯含量为50%），50份AS树脂（丙烯腈含量为50%，熔融指数为40g/10min），40份实心玻璃微珠，0.6份N,N’-双(2,2,2,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺，1份β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯，15份红磷；
称取内层材料改性ABS原料：80份ABS树脂(丁二烯含量为30%)，10份玻璃纤维，15份硬脂酸钙，0.5份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，12份磷酸三苯酯；先将外层原料和内层原料分别进行混合，分别放在两个混料机进行混料，先高速捏合，速率为400r/min，温度达到90℃，然后冷却混合到40℃左右投料；混合均匀后；由内层主机挤出得到ABS材料，共挤机挤出外层材料ASA/AS共混材料，制得ASA/AS与ABS共挤材料2，挤出工艺参数见表2，其相关性能测试见表4。
由共挤材料2制得的天线罩，其外层材料ASA/AS，其厚度为1mm，比较薄，主要作用是提高天线罩的耐候性；其内层材料ABS，其厚度为3mm，比较厚，主要作用是提高天线罩的流动性与综合性能，并降低天线罩的成本。
表2
Figure BDA00002050495600051
实施例3
称取外层材料ASA/AS原料：80份ASA树脂（其橡胶相丙烯酸酯含量为50%），20份AS树脂（丙烯腈含量为20%，熔融指数为15g/10min），10份云母，0.2份癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯，1份四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，12份磷酸三苯酯；
称取内层材料改性ABS原料：80份ABS树脂(丁二烯含量为40%)，20份云母，8份聚乙烯蜡，1份三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯，8份红磷；
先将外层原料和内层原料分别进行混合，分别放在两个混料机进行混料，先高速捏合，速率为500r/min，温度达到90℃，然后冷却混合到40℃左右投料；混合均匀后；由内层主机挤出得到ABS材料，共挤机挤出外层材料ASA/AS共混材料，制得ASA/AS与ABS共挤材料3，挤出工艺参数见表3，其相关性能测试见表4。
由共挤材料3制得的天线罩，其外层材料ASA/AS，其厚度为0.7mm，比较薄，主要作用是提高天线罩的耐候性；其内层材料ABS，其厚度为2mm，比较厚，主要作用是提高天线罩的流动性与综合性能，并降低天线罩的成本。
表3
Figure BDA00002050495600061
表4
  实施例1   实施例2   实施例3
  缺口冲击强度(KJ/m2)   36   32   27
  拉伸强度(MPa)   72   63   54
  断裂伸长率(%)   35   41   48
  阻燃性   V-0   V-0   V-1
  有无共挤层剥离现象   无   无   无
由表4可知，本发明的技术方案中，可以发现当组分中填充物的比例比较大时，其拉伸强度较大，最大的拉伸强度为72MPa。而且两个共挤层之间无剥离现象，表明ASA/AS与ABS是相容性较好的共挤材料。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：该共挤材料包括外层材料和内层材料，外层材料为ASA/AS共混材料，内层材料为ABS材料。
2.根据权利要求1所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的ASA/AS共混材料是由包含以下重量份的组分制成：
Figure FDA00002050495500011
3.根据权利要求2所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的ASA树脂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，其橡胶相丙烯酸酯含量为30~70%。
4.根据权利要求2所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述AS树脂为丙烯腈-苯乙烯共聚物，丙烯腈含量为20~50%，熔融指数为5~40g/10min。
5.根据权利要求2所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的光稳定剂为N,N’-双(2,2,2,6-四甲基-4-哌啶基)-1,6-己二胺、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮或癸二酸双-2,2,6,6-四甲基哌啶醇酯的一种或一种以上。
6.根据权利要求1所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的ABS材料是由包含以下重量份的组分制成：
Figure FDA00002050495500012
7.根据权利要求6所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的ABS树脂的丁二烯含量为30~50%。
8.根据权利要求2或6所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的阻燃剂为十溴二苯醚、四溴双酚A、磷酸三苯酯、红磷中的一种或一种以上。
9.根据权利要求2或6所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的填料是实心玻璃微珠、玻璃纤维、云母中的一种或一种以上。
10.根据权利要求6所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的润滑剂选自月桂酸二乙醇酰胺、硬脂酸钙、聚乙烯蜡的一种或一种以上。
11.根据权利要求2或6所述的ASA/AS与ABS共挤材料，其特征在于：所述的抗氧剂选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(4-羟基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸正十八碳醇酯的一种或一种以上。
12.权利要求1至11任一所述的ASA/AS与ABS共挤材料的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
将ASA树脂20~80份，AS树脂20~80份，填料10~40份，阻燃剂8~15份，光稳定剂0.2~0.6份和抗氧剂0.2~1份混合；
将ABS树脂80~100份，阻燃剂8~15份，填料10~40份，润滑剂2~15份和抗氧剂0.2~1份混合；
由内层主机挤出得到ABS材料，共挤机挤出外层材料ASA/AS共混材料，制备得到ASA/AS与ABS共挤材料。
13.根据权利要求12所述的ASA/AS与ABS共挤材料的制备方法，其特征在于：所述的混合是先高速捏合，速率为400~600r/min，温度达到90~110℃，然后冷却混合到40℃投料。
14.根据权利要求12所述的ASA/AS与ABS共挤材料的制备方法，其特征在于：所述的内层主机的机筒一区的温度是240℃，二区的温度是230~240℃，三区的温度是220~230℃，四区的温度是210~220℃，连接段的温度是240~250℃；主机转速是16~18r/min，喂料转速是12~13r/min，主机负荷是65~67%，电流是36~37A。
15.根据权利要求12所述的ASA/AS与ABS共挤材料的制备方法，其特征在于：所述的共挤机的机筒一区的温度是200~220℃，二区的温度是210~220℃，三区的温度是210~230℃，四区的温度是230~240℃，连接段的温度是240~245℃；主机转速是15~18r/min，喂料转速是10~13r/min，主机负荷是67~72%，电流是32~37A。
16.一种权利要求1至11任一所述的ASA/AS与ABS共挤材料用作天线罩的用途。
17.根据权利要求16所述的ASA/AS与ABS共挤材料用作天线罩的用途，其特征在于：所述的天线罩的外层材料为ASA/AS共混材料，厚度为0.2~1mm；内层材料为ABS材料，厚度为1~3mm。
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