CN108164857A - 一种高耐候高透明asa材料及其制备方法 - Google Patents

一种高耐候高透明asa材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高耐候高透明ASA材料及其制备方法，其组成成分的重量配比为：苯乙烯‑丙烯腈(SAN)预聚物 20～70份，丙烯腈‑苯乙烯‑丙烯酸酯共聚物(ASA) 高胶粉10～70份，丙烯酸酯类增韧剂（MA）10‑70份，抗氧化剂 0.5～0.8份，分散助剂 1～1.5份，硅酮粉 0.5～0.9份，相容剂1‑5份，紫外光吸收剂0.5‑1.2份，抗紫外剂0.5‑1.2份，着色剂若干。本发明的高耐候高透明材料既保持了ASA类材料良好的加工性、力学性能，耐化学品性、耐候性、既改善了ASA材料不透明性造成颜色单调，着色成本高，高浓度颜色无法达到等缺陷，又可以拓展ASA材料的应用范围。

Description

一种高耐候高透明ASA材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高耐候高透明材料及其制备方法。
背景技术
市售ASA为不透明材料，在日益增长的个性化装饰和色差中越来越不能满足广大市场的需求。随着建材行业的发展和国家节能减排的推广，门窗、地板、屋面瓦的塑料化，彩色化是必然的一种趋势，替代金属、天然石材和实木的趋势也是确定的。我们以替代实木的一个行业(塑木)为例，因塑木(WPC)行业的缺陷和机会对整个社会造成的各方面影响，更需要提供一种有效解决色彩和性能的方法，既有天然木材的色彩和纹理，又需要提供持久保护基材性能，前者PVC、PE、PET、PMMA等均可以通过印刷的方法予以实现，但不能有效保护WPC类基材的持久耐用性能，ASA类材料结构中无双键等不稳定基团，分子结构稳定，具有优异的耐候性能，同时该材料具有很好的力学性能，其溶解度参数δ为9.6-9.8，与PVC的溶解度参数9.5-9.7非常接近，理论分析二者相容性很好，在复合过程中界面层有很好的浸润效果，表层ASA的附着力可以达到极值，另外ASA附带的高冲击性能可以很好的改善PVC材料的不足，ASA材料的着色效果类似于ABS，可以制作各色亮丽的颜色，以满足广大消费者的需要。如采用较高分子量丙烯酸酯聚合物和ASA共混因两者对光的折射率不同，可以轻松的制出较低光泽的产品，从而控制光污染。这些优势是ASA类材料特有的，但是因市售ASA中丙烯酸酯、苯乙烯和丙烯腈三者的折光率相差较大，造成材料的透光率很低，着色成本大幅度提升，且因低透光率无法满足印刷类花纹的生产，基于此，我们迫切需要开发一种既有市售ASA耐候性能的材料，又能满足印刷，也就是透明ASA材料。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种高耐候高透明ASA材料及其制备方法，本发明的高耐候高透明材料既保持了ASA类材料良好的加工性、力学性能，耐化学品性、耐候性、既改善了ASA材料不透明性造成颜色单调，着色成本高，高浓度颜色无法达到等缺陷，又可以拓展ASA材料的应用范围。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种高耐候高透明ASA材料，其特征在于：
由以下组分按照重量份数组成：苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物20～70份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉10～70份，丙烯酸酯类增韧剂(MA)10-70份，抗氧化剂0.5～ 0.8份，分散助剂1～1.5份，硅酮粉0.5～0.9份，相容剂1～5份，紫外光吸收剂0.5～1.2份，着色剂0～10份；
所述苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物折光率为1.57-1.575；
所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉，其中苯乙烯(SM)含量≥25％，丙烯酸酯(MA) 含量≥30％；
所述丙烯酸酯类增韧剂(MA)折光率为1.57-1.58；
所述着色剂为耐候5级，耐光8级的无机颜料和有机颜料中的一种或任意比例的两种。
所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉是XC500、A600N、VLZ、960A、SX-006中的一种或任意比例的混合物；
所述MA增韧剂是21308XP和M210按照质量比1～5:1的混合物；
所述抗氧化剂为亚磷酸酯；
受阻酚是叔丁基甲基苯酚；
所述分散剂为氧化聚乙烯蜡和季戊四醇硬脂酸脂按重量比3：2混合的共混物；
所述紫外光吸收剂为2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑和双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按照重量比4:3的混合物；
所述相容剂是马来酸酐-苯乙烯共聚物SMA，马来酸酐含量≥10％。
优选地，所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉是VLZ、SX-006和960A中的一种或任意比例的两种以上；
所述MA增韧剂是21308XP和M210按照质量比3:1的混合物；
所述抗氧化剂是四[β-(3，5-二叔丁基4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，按质量比3：2的共混物。
A)准备材料：选取所需物料，并控制物料水分≤0.05％；
B)制备混合物：将苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉、丙烯酸酯类增韧剂(MA)、相容剂、分散助剂、硅酮粉按比例混合后，放入高速混料机中在转速为150r/min条件下搅拌10-50分钟，得混合物；
C)制备高耐候高透明ASA材料：将抗氧剂、着色剂和紫外光吸收剂比例加入上述混合物中，继续搅拌10-15分钟后，放入螺杆主喂料的釜中，设置挤出温度为120～240℃，开启中强剪切螺杆机，待设备运行稳定后，开启主螺杆和喂料马达，根据设备的配置，调整螺杆转速为满载转速的75％-85％，电流控制在满载电流的75％-80％，真空度大于等于0.06MPa条件下，进入冷却水槽降温，冷却水温度为60～70℃，挤出造粒，得高耐候高透明ASA颗粒。
发明具有以下有益技术效果：
本发明的目的在于提供一种高耐候高透明ASA材料，此材料既保持了ASA良好的加工性、力学性能，耐化学品性、耐候性、又改善了ASA材料不透明性造成颜色单调，着色成本高，高浓度颜色无法达到等缺陷；可以大大拓展ASA材料的应用范围，比如印刷木纹，仿金属，石头纹等常规ASA无法达到的效果。
具体实施方式
实施例1
材料准备：苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物50份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉SX-00615份，丙烯酸酯类增韧剂(MA)21308XP35份，2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯混合物0.5份，氧化聚乙烯蜡和季戊四醇硬脂酸脂按重量比 3：2混合的共混物1份，硅酮粉0.9份，相容剂SMA 231105份，2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑1.2份，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯1.2份，酞菁蓝1份。
挤出成型：准备材料：各种混合物按比例调配，并控制水分≤0.05％
B)挤出成型：将SAN、ASA高胶粉、MA增韧剂、相容剂、分散助剂、硅酮粉按比例混合后，放入高速混料机中在转速为150转/min条件下，搅拌15分钟；
将抗氧剂、着色剂和紫外光吸收剂比例加入上述混合物中，继续在转速为150转/min条件下搅拌25分钟后，将该混合物放入螺杆主喂料的釜中；
设置120、160、200、220、235、235、235、235、225的挤出温度，用中强剪切螺杆，待稳定后，开启主螺杆和喂料马达，以φ65机为例，螺杆转速为420r/min-460r/min，电流控制在满载电流的75％-80％，130A-150A,真空度大于等于0.06，水温控制60～70℃，挤出造粒，得到蓝色粒子。
实施例2
材料准备：苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物35份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉960A和丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉按照质量比1:1的混合物10份，丙烯酸酯类增韧剂(MA)MA210和丙烯酸酯类增韧剂(MA)21308按照质量比1:1的混合物55 份，2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按照质量比3:1的混合物0.6份，氧化聚乙烯蜡和季戊四醇硬脂酸脂按重量比3：2混合的共混物1份，硅酮粉0.9 份，相容剂SMA 23110 5份，2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑1.2份，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯1.2份，P.R 254红1.5份。
挤出成型：准备材料：各种混合物按比例调配，并控制水分≤0.05％
B)挤出成型：将SAN、ASA高胶粉、MA增韧剂、相容剂、分散助剂、硅酮粉按比例混合后，放入高速混料机中在转速为150转/min条件下搅拌25分钟；
将抗氧剂、着色剂和紫外光吸收剂比例加入上述混合物中，继续在转速为150转/min条件下搅拌15分钟后，将该混合物放入螺杆主喂料的釜中；
设置120、160、200、220、235、235、235、235、225的挤出温度，用中强剪切螺杆，待稳定后，开启主螺杆和喂料马达，以φ52为例，主机转速控制在320r/min-350r/min，电流为满载电流的75％-80％，120A-140A，真空度大于等于0.06，水温控制60～70℃，挤出造粒，得到红色粒子。
实施例3
材料准备：苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物70份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉A600N10份，丙烯酸酯类增韧剂(MA)21308XP20份，抗氧化剂2,8一二叔丁基-4一甲基苯酚和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯按照质量比2:1的混合物0.9份，氧化聚乙烯蜡和季戊四醇硬脂酸脂按重量比3：2混合的共混物1.2份，硅酮粉0.5份，相容剂SMA 231102 份，2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑0.8份，双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯1份。
挤出成型：准备材料：各种混合物按比例调配，并控制水分≤0.05％
B)挤出成型：将SAN、ASA高胶粉、MA增韧剂、相容剂、分散助剂、硅酮粉按比例混合后，放入高速混料机中在转速为150转/min条件下搅拌25分钟；
将抗氧剂、着色剂和紫外光吸收剂比例加入上述混合物中，继续在转速为150转/min条件下搅拌15分钟后，将该混合物放入螺杆主喂料的釜中；
设置120、180、220、240、245、245、245、245、235的挤出温度，用中强剪切螺杆，待稳定后，开启主螺杆和喂料马达，以φ35为例，主机转速控制在300r/min-320r/min，电流控制在满载电流75％-80％，20A-24A,真空度大于等于0.06，水温控制60～70℃，挤出造粒，得到本色粒子
下面结合实验数据进一步说明本发明的有益效果：
以上对比数据为市售牌号平行对比，试验材料色差测量方法为测色仪标准白板+0.1mm厚度色片。

Claims (4)

1.一种高耐候高透明ASA材料，其特征在于：
由以下组分按照重量份数组成：苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物 20～70份，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉 10～70份，丙烯酸酯类增韧剂（MA）10-70份，抗氧化剂0.5～0.8份，分散助剂 1～1.5份，硅酮粉 0.5～0.9份，相容剂1～5份，紫外光吸收剂0.5～1.2份，着色剂0～10份；
所述苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物折光率为1.57-1.575；
所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉，其中苯乙烯(SM)含量≥25%，丙烯酸酯(MA)含量≥30%；
所述丙烯酸酯类增韧剂(MA)折光率为1.57-1.58；
所述着色剂为耐候5级，耐光8级的无机颜料和有机颜料中的一种或任意比例的两种。
2.如权利要求1所述高耐候高透明ASA材料，其特征在于：
所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉是XC500、A600N、VLZ、960A、SX-006中的一种或任意比例的混合物；
所述MA增韧剂是21308XP和M210按照质量比1～5:1的混合物；
所述抗氧化剂为亚磷酸酯；
受阻酚是叔丁基甲基苯酚；
所述分散剂为氧化聚乙烯蜡和季戊四醇硬脂酸脂按重量比3：2混合的共混物；
所述紫外光吸收剂为2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑和双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按照重量比4:3的混合物；
所述相容剂是马来酸酐-苯乙烯共聚物SMA，马来酸酐含量≥10%。
3.如权利要求2所述高耐候高透明ASA材料，其特征在于：
所述丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉是VLZ、SX-006和960A中的一种或任意比例的两种以上；
所述MA增韧剂是21308XP和M210按照质量比3:1的混合物；
所述抗氧化剂是四[β-（3，5-二叔丁基4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，按质量比3：2的共混物。
4.一种高耐候高透明ASA材料的制备方法，其特征在于：
A）准备材料：选取所需物料，并控制物料水分≤0.05% ；
B）制备混合物：将苯乙烯-丙烯腈(SAN)预聚物、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物(ASA)高胶粉、丙烯酸酯类增韧剂（MA）、相容剂、分散助剂、硅酮粉按比例混合后，放入高速混料机中在转速为150r/min条件下搅拌10-50分钟，得混合物；
C)制备高耐候高透明ASA材料：将抗氧剂、着色剂和紫外光吸收剂比例加入上述混合物中，继续搅拌10-15分钟后，放入螺杆主喂料的釜中，设置挤出温度为120～240℃，开启中强剪切螺杆机，待设备运行稳定后，开启主螺杆和喂料马达，根据设备的配置，调整螺杆转速为满载转速的75%-85%，电流控制在满载电流的75%-80%，真空度大于等于0.06 MPa条件下，进入冷却水槽降温，冷却水温度为60～70℃，挤出造粒，得高耐候高透明ASA颗粒。
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