改性樹(shù)脂ASA性能分析—華塑與你分享

時(shí)間：2020-08-27 00:00:00 瀏覽次數(shù)：1882 作者：

也稱AAS樹(shù)脂，是由丙烯腈（A）、苯乙烯（S）和丙烯酸酯（A）組成的三元接枝共聚物，與ABS相比，由于引入不含雙鍵的丙烯酸酯橡膠取代了丁二烯橡膠，因而耐候性有了本質(zhì)的改善，比ABS高出10倍左右，其他力學(xué)性能、加工性能、電絕緣性，耐化學(xué)品性與ABS相似。此外，ASA著色性良好，由于樹(shù)脂本身耐候性優(yōu)異，可以染成各種鮮艷顏色而不易褪色。

ASA樹(shù)脂

也稱AAS樹(shù)脂，是由丙烯腈（A）、苯乙烯（S）和丙烯酸酯（A）組成的三元接枝共聚物，與ABS相比，由于引入不含雙鍵的丙烯酸酯橡膠取代了丁二烯橡膠，因而耐候性有了本質(zhì)的改善，比ABS高出10倍左右，其他力學(xué)性能、加工性能、電絕緣性，耐化學(xué)品性與ABS相似。此外，ASA著色性良好，由于樹(shù)脂本身耐候性優(yōu)異，可以染成各種鮮艷顏色而不易褪色。用ASA樹(shù)脂加工的制品，不用噴漆涂裝、電鍍等表面防護(hù)，可直接在戶外使用，在日光下暴曬9~15個(gè)月，沖擊強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率幾乎沒(méi)有下降，顏色也幾乎沒(méi)有變化。

影響ASA性能的因素有哪些？

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橡膠相玻璃化溫度對(duì)ASA沖擊強(qiáng)度影響

根據(jù)共聚合的橡膠相種類的不同，ASA的同系物有ABS、AES（乙烯-丙烯共聚橡膠作為橡膠主鏈）。研究表明，低Tg的橡膠相對(duì)SAN具有更好的沖擊效果，幾種橡膠相的Tg如下：因此，在相同的橡膠含量下，常溫沖擊強(qiáng)度的順序?yàn)锳BS>AES>ASA，在耐低溫沖擊方面，也是ABS最優(yōu)，AES其次，ASA較差。

2

橡膠接枝率對(duì)ASA性能的影響

ASA樹(shù)脂的增韌機(jī)理主要是通過(guò)誘發(fā)銀紋而吸收沖擊能量，影響銀紋產(chǎn)生的關(guān)鍵因素在SAN與橡膠相的界面結(jié)合力，界面結(jié)合力弱，產(chǎn)生的銀紋就少，只能得到低的沖擊強(qiáng)度。這就是為什么用丁腈橡膠與SAN摻混而制得ABS與用接枝了SAN的丁苯橡膠與SAN摻混而制得ABS相比，接枝了SAN而摻混的ABS沖擊強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于直接摻混而制得ABS的原因。因?yàn)榻又螅琒AN樹(shù)脂與橡膠界面粘結(jié)力增大，但接枝率超過(guò)一定程度，沖擊強(qiáng)度不再提高，反而有下降趨勢(shì)，這是因?yàn)殡S著橡膠主干接枝率的提高，橡膠彈性可能下降，而降低了橡膠由熵變而產(chǎn)生的效應(yīng)。另外，接枝率上升，樹(shù)脂流動(dòng)性下降，因此，考慮到ASA樹(shù)脂力學(xué)性能與加工性能的均衡性，應(yīng)控制合適的接枝率。

SAN的種類、分子量對(duì)ASA性能的影響

提高摻混的SAN的分子量，ASA樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度提高，流動(dòng)性下降；選用丙烯腈含量高的SAN摻混，樹(shù)脂的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、熔體強(qiáng)度得以提高，流動(dòng)性下降，耐化學(xué)品性提高。因此，改變與接枝的ASA粉摻混的SAN的種類、牌號(hào)，可以生產(chǎn)具有不同物性的產(chǎn)品，使牌號(hào)多樣化。

3

橡膠含量對(duì)ASA性能的影響

一般說(shuō)來(lái)，摻混的SAN品種固定時(shí)，提高橡膠含量，拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、熱變形溫度、MI下降，而沖擊強(qiáng)度、拉伸斷裂伸長(zhǎng)率提高。因此，通過(guò)調(diào)節(jié)橡膠含量，可以制備通用型和高沖型ASA樹(shù)脂。

4

ASA樹(shù)脂的耐老化性能

能使ASA中SAN樹(shù)脂相老化的光波波長(zhǎng)是250～290nm，該波段在日光中含量較少，通過(guò)添加合適的紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑和炭黑等紫外線屏敝劑，可以對(duì)SAN起到很好的防護(hù)作用。對(duì)于橡膠相，太陽(yáng)光中波長(zhǎng)小于700nm的光波都是有足夠的能量對(duì)丁二烯起光氧化作用，但只有小于300nm的光波對(duì)丙烯酸酯起光氧化作用。紫外線吸收劑對(duì)光波的吸收具有選擇性，一般可有效吸收270～400nm的光波。所以對(duì)于ABS，只有加入炭黑、鈦白粉等屏敝劑才能對(duì)樹(shù)脂起到明顯的防護(hù)作用，紫外線吸收劑起到的防護(hù)作用有限。對(duì)于ASA，加入適量的光穩(wěn)定劑和紫外線吸收劑、顏料，就可以起到很好的防護(hù)作用。

ASA樹(shù)脂的共混改性

ASA樹(shù)脂具有優(yōu)異的耐氣候性，良好加工性能，耐化學(xué)藥品性，均衡的力學(xué)性能。但通用ASA樹(shù)脂也存在熱變形溫度低，耐寒性差等缺點(diǎn)，限制了ASA在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。因此，有必要將ASA進(jìn)行共混改性，以拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

ASA樹(shù)脂耐熱改性

通用ASA樹(shù)脂的熱變形溫度與通用ABS相似，約80～85℃，(1.82MPa，6.4mm,未退火）。一般說(shuō)來(lái)，選用高丙烯腈含量、高分子量的SAN摻混，減少丙烯酸酯橡膠，可以提高HDT,但提高的幅度不大。通過(guò)引入空間位阻大、剛性高的單體，可以制備耐熱ASA樹(shù)脂，已工業(yè)化的方法主要有以下幾種：

1）用α-甲基苯乙烯全部或部分替代苯乙烯單體共聚合，可以制備耐熱ASA樹(shù)脂。但用該法制備的ASA樹(shù)脂的HDT提高的程度有限。由于α-SMAN的Tg為140～150℃，所以最高熱變形溫度可提高至110～115℃，但流動(dòng)性下降，顏色發(fā)黃，光澤變差，制品發(fā)脆。

2）用SMA作為耐熱組分與ASA共混，可以制備耐熱ASA，但耐熱溫度提高也有限。

3）引入N-苯基馬來(lái)酰亞胺（NPMI）單體共聚，既保持了平面五元環(huán)結(jié)構(gòu)，又增加了側(cè)鏈的極性與空間位阻，可以賦予ASA樹(shù)脂更高的熱變形溫度與熱穩(wěn)度性，如將NPMI與PS共聚，共聚物的Tg可高達(dá)195℃,再將共聚物與ASA摻混，可賦予ASA較高的HDT。根據(jù)共聚物不同的摻混比例，可制備不同耐熱等級(jí)的ASA樹(shù)脂，甚至可開(kāi)發(fā)HDT高達(dá)120℃以上的極超耐熱ASA樹(shù)脂,該方法是目前提高ASA樹(shù)脂耐熱性的最好方法之一。目前，錦湖日麗用NPMI法，已開(kāi)發(fā)系列商品化耐熱ASA牌號(hào)。

4）將PC與ASA共混，制備ASA/PC合金，也可以制備耐熱ASA。 ASA/AES共混合金由于ASA的橡膠相Tg為-45℃,所以ASA樹(shù)脂耐低溫沖擊強(qiáng)度不高，將ASA與AES共混，既保持了樹(shù)脂耐候性，又提高了樹(shù)脂的耐寒性，可滿足低溫使用的場(chǎng)合。

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