CN105860316B - 改善低温冲击韧性的asa树脂组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物及其制备方法,所述ASA树脂组合物包含以下重量份数的各组分:ASA橡胶粉30‑50份,SAN树脂30‑60份,低温冲击韧性改善剂5‑20份,相容剂1‑5份,加工助剂0.5‑1.5份。其制备方法包括以下步骤:将上述原材料在高速混合机内预混3‑10分钟,然后预混料经双螺杆挤出机挤出造粒即得。本发明优点在于:制备得到的改善低温冲击韧性的ASA树脂不仅可大幅度提高低温冲击韧性,同时具有优异的刚性、耐热等综合性能,该树脂组合物非常适合用于格栅、立柱板以及尾翼装饰板等汽车外饰件。
Description
技术领域
本发明涉及高分子材料加工技术领域,具体涉及一种改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物及其制备方法。
背景技术
丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)树脂的化学结构和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂相似,是丙烯酸酯类橡胶与丙烯腈、苯乙烯的三元接枝共聚物。
由于无不饱和双键结构的丙烯酸酯类橡胶替代了丁二烯橡胶,只有小于290nm波长的光波才能对其产生化学结构的破坏,因此ASA树脂的耐候性远远高于ABS树脂。此外,ASA具有优异的力学性能、良好的热稳定性和着色性。ASA树脂最早是由德国的BASF公司在1962年实现工业化生产,随后日本的日立化成公司、美国的通用电气公司、DOW公司等也实现了工业化生产。目前,ASA树脂已经广泛的应用在建材、汽车外饰件、电子电气工程外饰件、户外用品、体育器材等领域,如房屋壁板、共挤塑料瓦片、户外栅栏、汽车后视镜外壳、散热格栅、门外三角块、立柱板、尾翼装饰板、卫星天线、割草机外壳等等。
尽管如此,和ABS树脂相比较,由于ASA树脂的橡胶相是玻璃化转变温度较高的丙烯酸酯类橡胶,因此ASA树脂的低温冲击韧性远低于ABS树脂。这便大大的限制了ASA树脂的广泛应用。尤其是对于汽车行业,其对制件的常温、低温冲击韧性都有明确的要求,而普通的ASA树脂低温冲击韧性很难达到标准要求。
因此,发明设计一种改善低温冲击韧性的ASA树脂具有重要的科学意义和商业价值。遗憾的是,截至目前还未有关于解决ASA树脂低温冲击韧性的文献资料报道。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物及其制备方法,所述的ASA树脂组合物包含以下重量份的各组分:
优选地,所述的ASA橡胶粉的重均相对分子质量为100,000-500,000,丙烯酸丁酯橡胶含量为25%-60%。所述丙烯酸丁酯橡胶含量过多,不利于材料体系的刚性;含量过少,会导致很难起到增韧的作用。
优选地,所述的SAN树脂的重均相对分子质量为100,000-300,000,熔体流动速率为1-15g/10min。
优选地,所述的低温冲击韧性改善剂为EMA-GMA聚合物、EBA-GMA聚合物、EEA-MAH聚合物中的一种或多种的混合。
优选地,所述EMA-GMA中E:MA:GMA=68:24:8、EBA-GMA中E:BA:GMA=66.75:28:5.25、EEA-MAH中E:EA:MAH=80.2:17:2.8;上述的比值为聚合物在合成过程中的单体质量比。
优选地,所述的相容剂为AS-MAH共聚物或PS-MAH共聚物中的至少一种;其中,MAH的含量在10%-20%。控制MAH的含量,可以改善相容剂的相容效率。若MAH含量过高,会导致部分相容剂自身分子链间发生反应而失去增容的作用;含量过低,则起不到良好的增容效果。
优选地,所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
优选地,所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。
优选地,所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺。
优选地,所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
本发明还提供了一种改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物的制备方法,包括以下步骤:
S1、按以下组分和含量备料:ASA橡胶粉30-50份,SAN树脂30-60份,低温冲击韧性改善剂5-20份,相容剂1-5份,加工助剂0.5-1.5份;
S2、将步骤S1中备好的材料在高速混合器中预混;
S3、将步骤S2中得到的预混料通过双螺杆挤出机,在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出,冷却造粒,得到改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物。
现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明以含有乙烯组分的共聚物为低温冲击韧性改善剂,同时分子链结构中带有环氧或马来酸酐官能团。一方面,该种低温冲击韧性改善剂的玻璃化转变温度低于丙烯酸酯类橡胶,可显著的提高最终ASA树脂的低温冲击韧性。另一方面,该种低温冲击韧性改善剂和相容剂的官能团发生化学反应,从而改善了其与基材树脂的相容性。制备出的ASA树脂具有高强度、高低温冲击韧性的综合性能优异的ASA树脂组合物,非常适合用于格栅、立柱板以及尾翼装饰板等汽车外饰件。
2、本发明的制备方法工艺过程简单、成本低,非常适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,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。
本实施例所述的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
所述的ASA橡胶粉的重均相对分子质量为100,000-500,000,丙烯酸丁酯橡胶含量为25%-60%。
所述的SAN树脂的重均相对分子质量为100,000-300,000,熔体流动速率为1-15g/10min。
所述的低温冲击韧性改善剂为EMA-GMA(E:MA:GMA=68/24/8)、EBA-GMA(E:BA:GMA=66.75:28:5.25)、EEA-MAH(E:EA:MAH=:80.2:17:2.8)中的一种或多种。
所述的相容剂为AS-MAH(MAH含量为12%)共聚物、PS-MAH(MAH含量为18%)共聚物中的至少一种。
所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂,所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺,所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
所述改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物的制备方法包括以下步骤:
(1)按所述的组分和含量备料;
(2)将步骤(1)中备好的材料在高速混合器中预混;
(3)将步骤(2)中得到的预混料通过双螺杆挤出机,在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出,冷却造粒,得到改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物。
实施例1
本实施例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
实施例2
本实施例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
实施例3
本实施例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
实施例4
本实施例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
实施例5
本实施例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
实施例6
本实施例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
对比例1
本对比例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
对比例2
本对比例制备的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,包括以下重量份数的各组分:
对比例3
本对比例与实施例1的区别仅在于:采用的韧性改善剂为甲基丙烯酸-丁二烯-苯乙烯三元共聚物。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅在于:采用的相容剂为丙烯腈-苯乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
对比例5
本对比例与实施例6的区别仅在于:采用的EBA-GMA的重量份数为25份。
对比例6
本对比例与实施例5的区别仅在于:采用的SAN的重量份数为25份。
性能评价方式及其实施标准
机械性能测试:
对实施例1-6和对比例1-6所制得的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物进行机械性能测试,结果如表1所示:
低温Charpy缺口冲击强度:按照ISO 179-1:2010(E)标准测试,冲击能量为4J,在-40℃下恒温4小时后进行测试;
维卡软化点:按照ISO 306:2013(E)标准测试,测试条件为5Kg,50℃/h;
弯曲模量:按照ISO 178:2010(E)标准测试,测试速度为2mm/min;
熔融指数:按照ISO 1133-1:2011(E)标准测试,测试条件为220℃*10Kg。
表1 机械性能测试结果
综上所述,本发明以含有乙烯组分的共聚物为低温冲击韧性改善剂,同时分子链结构中带有环氧或马来酸酐官能团。一方面,该种低温冲击韧性改善剂的玻璃化转变温度低于丙烯酸酯类橡胶,可显著的提高最终ASA树脂的低温冲击韧性。另一方面,该种低温冲击韧性改善剂和相容剂的官能团发生化学反应,从而改善了其与基材树脂的相容性。制备出的ASA树脂具有高强度、高低温冲击韧性的综合性能优异的ASA树脂组合物,非常适合用于格栅、立柱板以及尾翼装饰板等汽车外饰件。
本发明具体应用途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出,以上实施例仅用于说明本发明,而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进,这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,其特征在于,所述的ASA树脂组合物由以下重量份的各组分组成:
所述的低温冲击韧性改善剂为EMA-GMA;
所述的相容剂为AS-MAH共聚物;其中,MAH的含量在10%-20%;
所述的SAN树脂的重均相对分子质量为100,000-300,000,熔体流动速率为1-15g/10min;
所述的加工助剂包括抗氧剂、润滑剂和脱模剂。
2.根据权利要求1所述的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,其特征在于,所述的ASA橡胶粉的重均相对分子质量为100,000-500,000,丙烯酸丁酯橡胶含量为25%-60%。
3.根据权利要求1所述的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,其特征在于,所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂。
4.根据权利要求1所述的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,其特征在于,所述的润滑剂为季戊四醇硬脂酸酯或乙撑双硬脂酸酰胺。
5.根据权利要求1所述的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物,其特征在于,所述的脱模剂为硅酮类脱模剂。
6.一种基于权利要求1所述的改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、按以下组分和含量备料:ASA橡胶粉30-50份,SAN树脂30-60份,低温冲击韧性改善剂5-20份,相容剂1-5份,加工助剂0.5-1.5份;
S2、将步骤S1中备好的材料在高速混合器中预混;
S3、将步骤S2中得到的预混料通过双螺杆挤出机,在180-250℃挤出温度和200-500转/分钟的螺杆转速条件下进行熔融挤出,冷却造粒,得到改善低温冲击韧性的ASA树脂组合物。
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