可用于擠出成型的高耐候白色asa樹脂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂及其制備方法，包括以下組分和含量：ASA樹脂100份、導熱填料10-50份、紅外反射二氧化鈦0.5-5份、光穩(wěn)定劑0.2-1.0份、其他助劑0.5-2.0份。本發(fā)明采用紅外反射鈦白粉，可大幅度反射太陽光的可見光和紅外部分能量，加之導熱填料的熱釋放的協(xié)同貢獻，可以使較大幅度地降低白色ASA樹脂制品的表面溫度。本發(fā)明的方案提高白色ASA樹脂長期耐候性的效果是非常顯著地，與預期是具有非常大的差距。該白色ASA樹脂的實現(xiàn)手段簡單，長期耐候性佳，因而可廣泛應用于ASA型材，片材，管材，板材等擠出產(chǎn)品，具有廣闊應用前景。
【專利說明】可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于高分子材料【技術領域】，具體涉及一種可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂及其制備方法。
【背景技術】
[0002]丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯三元共聚物(ASA)是一種具有非常好的耐候性、高光澤度耐化學腐蝕、高耐熱、易加工的綜合性能優(yōu)良的工程塑料，在電子電氣、汽車、建材、體育和娛樂場所、游艇等領域有著廣泛的應用。隨著市場經(jīng)濟和房地產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展以及低成本、環(huán)保節(jié)能要求的越來越高，塑料擠出型材、片材、管材、板材獲得了前所未有發(fā)展契機，尤其以塑料PVC制品的使用量為最大。
[0003]但是PVC制品的耐候性差，需要大量的鈦白粉來提高遮蓋從而改善耐候，所以其制品通常只能為白色產(chǎn)品。即便如此，PVC樹脂所制備的白色建材產(chǎn)品的長期耐候性還是不盡人意的。而ASA樹脂本身就具有優(yōu)異的耐候性，與PVC的相容性、流變性能和熱膨脹系數(shù)均比較接近，ASA與PVC的共擠型材，共擠瓦片等建材產(chǎn)品也隨之興起。
[0004]黑色ASA樹脂在汽車行業(yè)有著非常廣泛的應用，但是在建材領域，人們更傾向于簡潔淡雅的白色。白色產(chǎn)品的耐候性不僅受到樹脂的影響，而且更是受到鈦白粉的制約。因為鈦白粉本身具有較強的光催化性，長期的光老化性能很差。想要提高鈦白粉耐候性，不僅需要采用金紅石鈦白粉，而且還需要使用氧化硅或氧化鋁對其表面進行致密包覆，如典型的杜邦耐候級鈦白粉R-105，但是其長期戶外使用過程中的耐候性還是希望有待于進一步提升的。
[0005]目前工業(yè)上大量應用的金紅石型鈦白粉顏料，為了保證其絕佳的遮蓋和白度，其粒徑為200nm-300nm,對可見光區(qū)域反射能力極強,但是對占太陽總能量40%的紅外區(qū)域的反射能力卻較差，導致了即便是白色塑料制品，其在夏季戶外暴曬時的表面溫度甚至也可以超過環(huán)境10度以上。這顯然光老化和熱老化兩者對白色塑料制品帶來了嚴峻的考驗，對白色塑料制品的長期耐候性帶來了一定的負面作用。而本發(fā)明采用的紅外反射鈦白粉顏料則可以同時大量反射可見光和紅外部分的能量，有助于白色ASA樹脂制品表面熱量的釋放，達到降溫的目的。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的就是為了克服上述白色ASA樹脂長期耐候性差的缺陷而提供的可用于擠出成型的新型高耐候性的白色ASA樹脂及其制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現(xiàn):一種可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂，包括以下組分和含量:ASA樹脂100重量份，導熱填料10-50重量份，紅外反射二氧化鈦0.5-5重量份，光穩(wěn)定劑0.2-1.0重量份，其他助劑0.5-2.0重量份。
[0008]所述的紅外反射二氧化鈦粒徑為1000nm-1500nm，Ti02含量為85% -95%，表面包覆層SiO2與Al2O3的含量為5-15%。[0009]所述的ASA樹脂為丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，MI(熔融指數(shù))為2-8g/10min(220°C *10kg)。
[0010]所述的導熱填料為氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氮化硼、氮化鋁中的一種或兩種。導熱填料的粒徑在0.5um-2.0um,純度大于98%。當其添加量大于50重量份時，對ASA樹脂的力學性能帶來很大的影響。
[0011]所述的光穩(wěn)定劑為水楊酸酯、二苯甲酮、三嗪類、苯并三唑類的UV吸收劑以及受阻胺類自由基捕捉劑中的一種或多種混合物。其他助劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、乙撐雙硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣中的多種混合物。
[0012]本發(fā)明還涉及一種可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的制備方法，該方法包括以下步驟:
[0013](I)按以下組分和含量備料:ASA樹脂100重量份,導熱填料10_50重量份,紅外反射二氧化鈦0.5-5重量份，光穩(wěn)定劑0.2-1.0重量份，其他助劑0.5-2.0重量份；
[0014](2)將ASA樹脂、導熱填料、紅外反射二氧化鈦、光穩(wěn)定劑、其他助劑在高速混合機內攪拌充分混合后，經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料熔化、復合，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，得到可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂。其中雙螺桿擠出機的螺桿長徑比為36-44，并且?guī)в袦乜匮b置及抽真空裝置；所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度為190-230°C之間，螺桿轉速為200-500轉/分鐘。其中，前段溫度為180-190°C，中段溫度為220-230°C，機頭擠出溫度為230°C，螺桿轉速為300轉/分鐘。
[0015]本發(fā)明具有如下的有益效果:本發(fā)明采用紅外反射鈦白粉，可以大幅度反射太陽光的可見光和紅外部分能量，加之導熱填料的熱釋放的協(xié)同貢獻，可以使較大幅度地降低白色ASA樹脂制品的表面溫度。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)，通過該方案提高白色ASA樹脂長期耐候性的效果是非常顯著地，與預期是具有非常大的差距。這顯然與傳統(tǒng)依靠提高樹脂和色粉耐候性，提高光穩(wěn)定劑添加量的方案思路是完全不同的。該白色ASA樹脂的實現(xiàn)手段簡單，長期耐候性佳，因而可廣泛應用于ASA型材，片材，管材，板材等擠出產(chǎn)品，具有廣闊應用前景。
【具體實施方式】
[0016]下面結合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0017]實施例1
[0018]本實施例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；導熱填料為氧化鎂，純度99%，粒徑0.5um ;紅外反射二氧化鈦，粒徑1000nm, TiO2含量85% ;光穩(wěn)定劑為Tinuvin P0.2，Tinuvin7700.3 ;抗氧劑為Iragnox B900 ;潤滑劑為EBS ;偶聯(lián)劑為KH550。 [0019]S11、按照下文表1中實施例1配方稱取ASA樹脂100份、導熱填料10份、紅外反射二氧化鈦0.5份、光穩(wěn)定劑0.5份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份、偶聯(lián)劑0.02份；
[0020]S12、將S11步驟中稱取的ASA樹脂、導熱填料、紅外反射二氧化鈦、光穩(wěn)定劑、其他助劑在高速混合機內攪拌充分混合后，經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料熔化、復合，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，得成品。
[0021]實施例2
[0022]本實施例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；導熱填料為氧化鋁，純度99%，粒徑0.5um ;紅外反射二氧化鈦，粒徑1000nm, TiO2含量90% ;光穩(wěn)定劑為Tinuvin P0.2，Tinuvin7700.3 ;抗氧劑為Iragnox B900 ;潤滑劑為EBS ;偶聯(lián)劑為KH550。
[0023]S21、按照下文表1中實施例2配方稱取ASA樹脂100份、導熱填料50份、紅外反射二氧化鈦0.5份、光穩(wěn)定劑0.5份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份、偶聯(lián)劑0.05份；
[0024]S22、:參照實施例1步驟S12。
[0025]實施例3
[0026]本實施例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；導熱填料為氧化鋁，純度99%，粒徑1.0um ;紅外反射二氧化鈦，粒徑1000nm, TiO2含量90% ;光穩(wěn)定劑為Tinuvin P0.2，Tinuvin7700.3 ;抗氧劑為Iragnox B900 ;潤滑劑為EBS ;偶聯(lián)劑為KH550。
[0027]S31、按照下文表1中實施例3配方稱取ASA樹脂100份、導熱填料30份、紅外反射二氧化鈦2.0份、光穩(wěn)定劑0.5份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份、偶聯(lián)劑0.02份；
[0028]S32、參照實施例1步驟S12。
[0029]實施例4
[0030]本實施例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；導熱填料為氧化鋁，純度99.8%，粒徑0.5um ;紅外反射二氧化鈦，粒徑1200nm，TiO2含量90% ;光穩(wěn)定劑為Tinuvin P0.4，Tinuvin7700.6 ;抗氧劑為Iragnox B900 ;潤滑劑為EBS ;偶聯(lián)劑為KH550。
[0031]S41、按照下文表1中實施例4配方稱取ASA樹脂100份、導熱填料30份、紅外反射二氧化鈦0.5份、光穩(wěn)定劑1.0份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份、偶聯(lián)劑0.02份；
[0032]S42、參照實施例1步驟S12。
[0033]實施例5
[0034]本實施例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；導熱填料為氮化鋁，純度99.5%，粒徑1.5um ;紅外反射二氧化鈦，粒徑1500nm, TiO2含量95% ;光穩(wěn)定劑為UV-5310.2，Tinuvin6220.3 ;抗氧劑為Iragnox B900 ;潤滑劑為硬脂酸鎂；偶聯(lián)劑為KH550 ；
[0035]S51、按照下文表1中實施例5配方稱取ASA樹脂100份、導熱填料30份、紅外反射二氧化鈦3.0份、光穩(wěn)定劑0.5份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份、偶聯(lián)劑0.02份；
[0036]S52、參照實施例1步驟S12。
[0037]實施例6
[0038] 本實施例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；導熱填料為氮化硼，純度99.5%，粒徑2.0um ;紅外反射二氧化鈦，粒徑1200nm, TiO2含量90% ;光穩(wěn)定劑為UV-54110.1，Tinuvin6220.1 ;抗氧劑為 Iragnox B900 ;潤滑劑為 PETS ;偶聯(lián)劑為 KH550。[0039]S61、按照下文表1中實施例6配方稱取ASA樹脂100份、導熱填料50份、紅外反射二氧化鈦5.0份、光穩(wěn)定劑0.2份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份、偶聯(lián)劑0.05份。
[0040]S62、參照實施例1步驟S12。
[0041]對比例I
[0042]本對比例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；金紅石型二氧化鈦為杜邦R-105 ；光穩(wěn)定劑為UV-54110.4，Tinuvin6220.;抗氧劑為Iragnox B900 ;潤滑劑為EBS ;偶聯(lián)劑為KH550。
[0043]S01、按照下文表1中對比例I配方稱取ASA樹脂100份、金紅石型二氧化鈦1.0份、光穩(wěn)定劑1.0份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份。
[0044]S02、參照實施例1步驟S12
[0045]對比例2
[0046]本對比例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；導熱填料為氧化鋁，純度99.5%，粒徑 1.0um ;光穩(wěn)定 劑為 UV-5310.2，Tinuvin6220.3 ;抗氧劑為 Iragnox B900 ;潤滑劑為 EBS ；偶聯(lián)劑為KH550。
[0047]S021、按照下文表1中對比例2配方稱ASA樹脂100份、導熱填料50份、光穩(wěn)定劑
0.5份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份、偶聯(lián)劑0.05份。
[0048]S022、參照實施例1步驟S12。
[0049]對比例3
[0050]本對比例可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的重量份組分參見下述表1，其中，ASA樹脂為ASAXC190，上海錦湖日麗塑料有限公司；紅外反射二氧化鈦，粒徑1500nm，TiO2 含量 90% ;光穩(wěn)定劑為 Tinuvin P0.2，Tinuvin6220.3 ;抗氧劑為 Iragnox B900 ;潤滑劑為EBS。
[0051]S031、按照下文表1中對比例3配方稱ASA樹脂100份、紅外反射二氧化鈦2.0份、光穩(wěn)定劑0.5份、抗氧劑0.3份、潤滑劑1.0份；
[0052]S032、參照實施例1步驟S12
[0053]各實施例和對比例制備的可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的力學性能按照ISO標準測試，重點關注拉伸強度、沖擊強度和熔融指數(shù)(220°C，10kg)。ASA樹脂的耐候性測試根據(jù)SAE J2527汽車外飾標準,其中氙燈光強0.55w/m2i340nm,光照2h，黑暗lh。光照時黑板溫度70°C，黑暗冷凝時黑板溫度38°C。樣品表面溫度由紅外溫度探測儀測試，測試結果見表1.[0054]表1
[0055]
【權利要求】
1.一種可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂，其特征在于，其包括以下組分和含量:
.3熱填料份紅外反射.—Λ4化鈦0.5-5份光穩(wěn)記劑O, 2-1,◎份其他助劑0.5-2.0傲 所述的紅外反射二氧化鈦粒徑為1000nm-1500nm，Ti02含量為85% -95 %，表面包覆層SiO2與Al2O3的含量為5-15%。
2.根據(jù)權利要求1所述的可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂，其特征在于，所述的ASA樹脂為丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，熔融指數(shù)為2-8g/10min(220°C *10kg)。
3.根據(jù)權利要求1所述的可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂，其特征在于，所述的導熱填料為氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氫氧化鎂、氫氧化鋁、氮化硼、氮化鋁中的一種或兩種，所述導熱填料的粒徑在0.5um-2.0um,純度大于98%。
4.根據(jù)權利要求1所述的可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂，其特征在于，所述的光穩(wěn)定劑為水楊酸酯 、二苯甲酮、三嗪類、苯并三唑類的UV吸收劑以及受阻胺類自由基捕捉劑中的一種或多種混合物。
5.根據(jù)權利要求1所述的可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂，其特征在于，所述的其他助劑選自硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑、受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、乙撐雙硬脂酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯、硬脂酸鎂、硬脂酸鈣中的多種混合物。
6.一種可用于擠出成型的高耐候白色ASA樹脂的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 。 51、按以下組分和含量備料:ASA樹脂100份，導熱填料10-50份，紅外反射二氧化鈦。0.5-5份，光穩(wěn)定劑0.2-1.0份，其他助劑0.5-2.0份； 。 52、將SI中的ASA樹脂、導熱填料、紅外反射二氧化鈦、光穩(wěn)定劑、其他助劑在高速混合機內攪拌充分混合后，經(jīng)計量裝置送入雙螺桿擠出機中，在螺桿的輸送、剪切和混煉下，物料熔化、復合，再經(jīng)擠出、拉條、冷卻、切粒步驟，得成品，所述的雙螺桿擠出機的擠出溫度為。190-230°C之間，螺桿轉速為200-500轉/分鐘。
【文檔編號】C08K9/10GK104004310SQ201410186082
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權日:2014年5月5日
【發(fā)明者】周霆, 邱衛(wèi)美, 羅明華, 辛敏琦 申請人:上海錦湖日麗塑料有限公司