CN102464834A - 一种高冲击、高亮度asa合金材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高冲击、高亮度ASA合金材料及其制备方法。合金材料以ASA、PC和PMMA为主要原料，添加分散剂、润滑剂、抗氧剂、紫外线吸收剂和着色颜料制成，其中ASA，30～90份；PC，0～50份；PMMA，0～20份。按上述比例称取原料，在双螺杆挤出机上共混挤出制备ASA合金。此合金材料在保留了ASA树脂极强的耐紫外线能力，优异的耐候性、高刚性、良好的化学稳定性、良好的着色性及优良的耐化学品性的同时，还提高了其韧性、亮度，并且本发明材料综合性能优良，成本低，与PVC共挤相容性好，共挤层厚度稳定，在温差较大情况下也不会产生扭曲、分层、翘曲等现象，可制造颜色各异且均匀、稳定的异型材，广泛应用于塑料门窗等建筑领域。
Description
技术领域
本发明公开了一种高冲击、高亮度ASA合金材料及其制备方法。具体涉及一种可用于塑钢门窗型材或塑钢瓦等建筑领域的高冲击、高亮度ASA合金共挤材料及其制备方法。
技术背景
随着社会经济的发展，人们生活水平的不断提高，居住环境的优化和城市建筑的美化已成为现代城市的一道亮丽的风景线，色调单一的白色PVC塑料异型材已不能适应建筑墙面装饰多样化的要求，彩色异型材和塑料门窗以其色泽鲜艳、色调丰富、外型美观等优点获得越来越多的青睐，将成为塑料门窗今后一个消费热点，常见的颜色有祖母绿、海洋蓝、米黄、咖啡色、灰色等。
彩塑型材有彩色涂层、彩色整体、双色共挤等多种生产方法和技术工艺，目前以双色共挤法为研究重点，在市场上已先后形成PVC-PVC共挤、PMMA-PVC共挤及ASA-PVC共挤产品。最早引进的PVC与PVC共挤型材经时间检验，耐候性差，随着技术的不断进步，很快被新一代的PMMA与PVC共挤型材所取代，PMMA-PVC共挤型材耐候性优异，但冲击强度不高，在运输和二次加工过程中磕碰、切割会造成大块裂纹和崩角，废品率高，成本高。ASA树脂是一种高耐候性、高光泽度、高耐腐蚀、高耐热、易加工的优良工程塑料，ASA树脂与PVC共挤生产的彩色塑钢型材有极高的耐候性和丰富稳定的色彩。ASA与PVC共挤型材因技术工艺成熟、易于生产控制、制造成本适宜、制品性能优异等特点脱颖而出，正获得越来越多的青睐。但是由于ASA树脂本身硬度和冲击强度都较低，在生产和后加工过程中容易产生划伤和开裂现象，导致ASA产品的综合性能特别是韧性和表面光泽度很难达到较高水平且成本高。
发明内容
本发明为了解决深色ASA产品存在的韧性和表面光泽度不高且成本高的问题，提出了一种高冲击、高亮度ASA合金材料及其制备方法。本发明的技术方案是：ASA树脂：35～85份；PC树脂：5～45份；PMMA树脂：5～15份；润滑剂：0.25～0.65份；分散剂：0.3～0.7份；抗氧剂：0.6～0.9份；紫外线吸收剂：0.2～0.7份；着色颜料：2～6份。
所述的ASA树脂为丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，维卡软化点为102～112℃，流动指数为25～35g/10min。所述的PC树脂其重均分子量的范围为40,000～70,000，PMMA树脂熔体流动速率为12～18g/10min。
所述的润滑剂为EBS、有机硅或Cast。所述的分散剂为甲基磺酸甲醛缩合物(MF)或苄基萘磺酸甲醛缩合物(CNF)。所述的抗氧剂为1010、1078或DLTDP。所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P或UV-5411。所述的着色颜料为无机颜料、有机颜料或染料；其中无机颜料为二氧化钛、群青或碳黑；有机颜料为酞菁蓝、酞菁绿或联苯胺黄；染料为紫黑或士林蓝。耐光牢度均达到8级。
一种高冲击、高亮度ASA合金材料制备方法，包括如下步骤：
(1)按重量比将所有原料放入高速搅拌机中混合2～10min后出料；
(2)混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机螺杆转速为50～450r/min，机筒温度为170～250℃。
本发明是通过合金化对ASA进行改性，选用ASA/PC/PMMA进行三元共混，加入适当的润滑剂、抗氧剂及紫外线吸收剂制备而成。PC具有很好的刚性和韧性，是一种冲击强度大，透明性好的高分子材料，可用以提高材料的冲击强度、弯曲强度和表面光泽度；PMMA是一种耐候性、抗老化性优异且透光率很高的高分子材料，可提高材料的亮度，同时使材料的耐候性更优异。利用本发明所制备的彩色型材综合性能优异，尤其是具有非常好的韧性和亮度，不仅性能好，而且成本低。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明，但本发明并不局限于以下实施各例：
本实施方式均使用科倍隆双螺杆挤出机和海天注塑机；主要原料均为进口料，ASA产于韩国LG公司，PC产于日本帝人公司，PMMA产于阿托菲纳公司。
实施例1
将70份ASA树脂，10份PC树脂，20份PMMA树脂，0.4份润滑剂，0.5份分散剂，0.7份抗氧剂，0.5份紫外线吸收剂加入到高速混合机中混合2～10min后出料，混合物经直径为30mm的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机螺杆转速为50～450r/min，机筒温度为170～250℃。各项性能测试结果如表1所示。
实施例2
将60份ASA树脂，20份PC树脂，20份PMMA树脂，0.4份润滑剂，0.5份分散剂，0.7份抗氧剂，0.5份紫外线吸收剂加入到高速混合机中混合2～10min后出料，混合物经直径为30mm的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机螺杆转速为50～450r/min，机筒温度为170～250℃。各项性能测试结果如表1所示。
实施例3
将70份ASA树脂，20份PC树脂，10份PMMA树脂，0.4份润滑剂，0.5份分散剂，0.7份抗氧剂，0.5份紫外线吸收剂加入到高速混合机中混合2～10min后出料，混合物经直径为30mm的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机螺杆转速为50～450r/min，机筒温度为170～250℃。各项性能测试结果如表1所示。
实施例4
将60份ASA树脂，30份PC树脂，10份PMMA树脂，0.4份润滑剂，0.5份分散剂，0.7份抗氧剂，0.5份紫外线吸收剂加入到高速混合机中混合2～10min后出料，混合物经直径为30mm的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机螺杆转速为50～450r/min，机筒温度为170～250℃。各项性能测试结果如表1所示。
实施例5
将60份ASA树脂，30份PC树脂，10份PMMA树脂，0.4份润滑剂，0.5份分散剂，0.7份抗氧剂，0.5份紫外线吸收剂，4份着色颜料加入到高速混合机中混合2～10min后出料，混合物经直径为30mm的双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机螺杆转速为50～450r/min，机筒温度为170～250℃。各项性能测试结果如表1所示。
将以上5个实施例所得到的ASA合金材料，按照同样的注塑条件制备注塑样条。注塑条件：注塑温度210-250℃，注塑压力30-50MPa，注射速度：30-60mm/s。具体的性能检测标准如下：
简支梁冲击强度：按照ISO 179标准来测量
拉伸强度和断裂伸长率：按照ISO 527标准来测量。
收缩比：按照GB/T-15585标准来测量。
表面光泽度：按照ASTM-D2457标准来测量
弯曲强度：按照ISO 178标准来测量。
球压硬度：按照ISO 2039标准来测量。
熔体流动速率：按照ISO 1133标准检测，参照230℃，5Kg标准来测量。
耐热老化时间：按照GB/T-7141-2008标准来测量。
色差：爱色丽分光分度计7000A。
表1
从表1中可以看出，随着PC树脂用量的增加，合金材料的冲击强度增大，表面光泽度也提高；同时PMMA树脂的加入不仅提高了材料的耐候性，而且表面光泽度也大大提高；ASA/PC/PMMA三元合金材料按一定比例复配后具有优异的综合性能，着色后所得彩色型材的韧性和表面光泽度无明显下降趋势，添加一定紫外线吸收剂后，合金材料的耐候性提高；所制备合金材料颜色均匀稳定，色差ΔE＜0.8。综上可知，本发明所制备的ASA/PC/PMMA三元合金材料具有高性能、低成本的优异特性，是一种非常理想的型材专用材料。
Claims (10)
1.一种高冲击、高亮度ASA合金材料，其特征在于高冲击、高亮度，其组分及含量如下：ASA，35～85份；PC，5～45份；PMMA，5～15份；润滑剂，0.25～0.65份；分散剂，0.3～0.7份；抗氧剂，0.6～0.9份；紫外线吸收剂，0.2～0.7份；着色颜料，2～6份。
2.根据权利要求1所述的一种高冲击、高亮度ASA合金材料，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，维卡软化点为102～112℃，流动指数为25～35g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种高冲击、高亮度ASA合金材料，其特征在于所述的PC树脂其重均分子量的范围为40,000～70,000。
4.根据权利要求1所述的一种高冲击、高亮度ASA合金材料，其特征在于所述的PMMA树脂熔体流动速率为12～18g/10min。
5.根据权利要求1所述的一种高冲击、高亮度ASA合金材料，其特征在于所述的润滑剂为EBS、硅油或Cast。
6.根据权利要求1所述的一种高冲击、高亮度ASA合金材料，其特征在于所述的分散剂为甲基磺酸甲醛缩合物(MF)或苄基萘磺酸甲醛缩合物(CNF)。
7.根据权利要求1所述的一种高冲击高亮度ASA合金材料，其特征在于所述的抗氧剂为1010、1078或DLTDP。
8.根据权利要求1所述的一种高冲击、高亮度ASA合金材料，其特征在于所述的紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV-P、UV-5411或ASK-215。
9.根据权利要求1所述的一种高冲击、高亮度ASA合金材料，其特征在于所述的着色颜料为无机颜料、有机颜料或染料；其中无机颜料为二氧化钛、群青或碳黑；有机颜料为酞菁蓝、酞菁绿或联苯胺黄；染料为紫黑或士林蓝。耐光牢度均达到8级。
10.根据权利要求1～10任一所述的高冲击、高亮度ASA合金材料制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)按重量比将所有原料放入高速搅拌机中混合2～10min后出料；
(2)混合物经过双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机螺杆转速为50～450r/min，机筒温度为170～250℃。
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