專利名稱：一種擠出級阻燃acs樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到高聚物改性領(lǐng)域，具體是指一種擠出級阻燃ACS樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
PVC塑料門窗因其具有質(zhì)輕、耐腐蝕、高強、節(jié)能隔音、易加工以及成本低等特性， 在國內(nèi)已普及應(yīng)用。復(fù)合共擠是PVC型材彩色化的主要手段之一，通過在PVC型材表面共擠一層厚度為0. 2mm 0. 5mm的彩色共擠料，保證產(chǎn)品色澤鮮艷、外型美觀。常用的共擠原料有PVC、ASA和PMMA，但由于PVC本身的耐候性能差，所以更多選擇以ASA和PMMA作為共擠原料。PMMA具有優(yōu)良的耐候性能和高的著色性能，但由于PMMA的流動性能差，在生產(chǎn)時較難在PVC表面形成均勻的薄層，而且PMMA性脆，型材受到磕碰或鋸切時切口易造成大塊裂紋和崩角，此外PMMA極易吸水，擠出前較難烘干，容易在制品表面產(chǎn)生麻點、劃痕等缺陷，影響產(chǎn)品的外觀和性能。ASA樹脂用不含雙鍵的丙烯酸酯類橡膠代替了 ABS樹脂中的丁二烯橡膠，在保持 ABS力學(xué)性能、加工性能和著色性能的同時，ASA樹脂具有更為優(yōu)異的耐候性能。例如公開號CN101407617的中國專利申請公開了《一種高性能的擠出級ASA樹脂組合物及其制造方法》，該專利通過添加表面光澤劑、潤滑劑、耐候劑等助劑，經(jīng)熔融共擠造粒制備出擠出級 ASA樹脂組合物，用來與PVC復(fù)合擠出。此類材料雖具有優(yōu)異耐候性能，但價格較高，性價比不突出，而且由于ASA不具備阻燃性，如遇大火，勢必造成不必要的損失。阻燃ACS可較好地解決該問題。公開號CN101914^K)的中國專利申請則公開了《一種阻燃ACS樹脂及其制造方法》，該方法通過添加高效溴銻復(fù)配阻燃劑可獲得綜合性能良好的阻燃耐候ACS樹脂。 但通用阻燃型ACS熔體強度較低，熔融拉伸過程中容易破裂，難以滿足復(fù)合共擠加工要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀提供一種能與PVC復(fù)合共擠的擠出級阻燃ACS樹脂。本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種能與PVC復(fù)合共擠的擠出級阻燃 ACS樹脂的制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為該擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于包括下述重量份組分ACS樹脂100份溴系阻燃劑15 25份超細(xì)三氧化二銻3~6份增鈿劑0~10 份熔體強度調(diào)節(jié)劑1~5份熱穩(wěn)定劑3 6份潤滑劑0.5-1.5 份抗氧劑0.5-2 份耐候劑0.1~1.0 份其中，所述ACS樹脂的重均分子量為200000 300000、橡膠含量20 30wt%、熔融溫度為180 220°C ；所述的溴系阻燃劑選自分子量為5000 15000的溴化環(huán)氧樹脂和/或溴化聚碳
酸酯齊聚物； 所述的增韌劑選自CPE橡膠和/或ASA高膠粉；所述熔體強度調(diào)節(jié)劑選自超高分子量ACR和/或超高分子量SAN ；所述的熱穩(wěn)定劑為鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和鉛鹽的混合物；所述的潤滑劑為硬脂酸和/或聚乙烯蠟。所述的抗氧劑選自抗氧劑對5、1呢？、215、225和8900中的至少一種；所述的耐候劑選自紫外吸收劑UV-P、UV-327、UV-531、UV-770和UV-944中的至少一種；由于阻燃劑與ACS樹脂相容性較差，在阻燃性能達(dá)標(biāo)的前提下，應(yīng)盡量減少其用量。本發(fā)明在大量試驗的基礎(chǔ)上，阻燃劑采用具有協(xié)同效應(yīng)的溴系阻燃劑與超細(xì)三氧化二銻復(fù)配阻燃體系，減少了阻燃劑的使用量，同時降低了阻燃劑對ACS樹脂的機械強度及表面光澤的損傷。同時添加適量增韌劑進(jìn)一步改善阻燃劑所導(dǎo)致的ACS樹脂沖擊強度大幅下降的缺陷，并且通過調(diào)整增韌劑的用量，可獲得剛性、中抗沖、高抗沖等不同規(guī)格和用途的擠出級阻燃ACS樹脂。本發(fā)明中復(fù)配熱穩(wěn)定劑的使用，也充分發(fā)揮了鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和鉛鹽熱穩(wěn)定劑間的協(xié)同效應(yīng)，保證ACS樹脂和溴系阻燃劑在高溫加工過程中因降解而產(chǎn)生的鹵化氫能被及時吸收，避免了因脫鹵化氫而造成的樹脂顏色變化、機械強度降低、耐候性下降及模具腐蝕等系列問題。本發(fā)明中所添加的熔體強度調(diào)節(jié)劑可大幅改善熔體強度，擴(kuò)大加工窗口，提高了共擠機組的產(chǎn)能；同時，擠出前容易烘干，制品表面光澤度好，產(chǎn)品的外觀和性能優(yōu)良。熔體強度調(diào)節(jié)劑有多種，例如碳酸鈣，其常規(guī)用量為5 10份/100份樹脂。本發(fā)明的發(fā)明人在試驗中發(fā)現(xiàn)碳酸鈣等無機粉體由于導(dǎo)熱系數(shù)大幅高于塑料，經(jīng)高溫照射容易導(dǎo)致ACS/PVC 共擠層內(nèi)部及ACS、PVC兩相界面溫度快速升高，加速了材料的老化降解，導(dǎo)致材料表面變色程度加劇，而且碳酸鈣等無機粉體與ACS相容性不良，加工不當(dāng)易導(dǎo)致ACS各項力學(xué)性能的下降。本發(fā)明在大量試驗的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)超高分子量ACR和/或超高分子量SAN作為ACS 的熔體強度調(diào)節(jié)劑，可較好解決通用ACS熔體強度偏低的缺陷，而且與ACS相容性好，添加量少。此外，由于分子鏈內(nèi)基本不含雙鍵，對ACS耐候性能影響小。特別是超高分子量ACR， 分子鏈內(nèi)含丙烯酸酯類基團(tuán)，基于丙烯酸酯類基團(tuán)的折光作用，添加得當(dāng)可進(jìn)一步提高ACS 的表面光澤。潤滑劑的添加進(jìn)一步改善了阻燃ACS樹脂的加工成型性，提高了阻燃ACS樹脂的表面光澤度?？寡鮿┑募尤雱t改善阻燃ACS樹脂的熱加工性能及抗熱氧老化穩(wěn)定性能，保證了制品的使用壽命，使得阻燃ACS樹脂可在戶外長期使用。耐候劑則可提供優(yōu)秀的光穩(wěn)定效果，有助于減少色差，同時延緩泛黃和阻滯物理性能損失，與抗氧劑并用能進(jìn)一步提高制品的耐熱，耐光老化效果。經(jīng)過反復(fù)試驗得出了加工上述配方的最佳混料溫度及時間、擠出加工溫度及螺桿轉(zhuǎn)速，有效保證了阻燃劑的良好分散和樹脂的完全塑化，避免因過高溫度及過強剪切力造成樹脂降解，保證了樹脂的機械性能及良好的外觀光潔度。作為改進(jìn)，所述超細(xì)三氧化二銻的粒徑優(yōu)選0. 25 0. 5 μ m。所述增韌劑優(yōu)選ASA高膠粉，該高膠粉中的橡膠含量為40 70wt%。所述超高分子量ACR的重均分子量優(yōu)選100 300萬。所述超高分子量SAN的重均分子量優(yōu)選100 200萬。所述抗氧劑優(yōu)選215或B900。所述耐候劑優(yōu)選UV-P和UV-770的混合物，UV-P與UV-770的重量比例為4 1
1 Io上述擠出級阻燃ACS樹脂的制備方法，其特征在于包括下述步驟按配方配制好各組分加入到高速混合機中升溫至60 100°C，在IOOOrpm的轉(zhuǎn)速下混合5 15分鐘，得到混合料；將上述混合料加入到擠出機中擠出造粒，即得到擠出級阻燃ACS樹脂；其中擠出溫度為150 200°C，擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速100 400rpm。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的擠出級阻燃ACS樹脂阻燃性能優(yōu)異，可達(dá)到 FV-O等級，拉伸強度可達(dá)到35 50MPa，彎曲強度為55 75MPa，懸臂梁缺口抗沖擊強度可達(dá)到60 200J/m，并且耐候性能優(yōu)良，用來與PVC復(fù)合擠出，得到高彩度、高耐候的塑鋼門窗、琉璃瓦、浪板瓦等建筑用材料，同時解決復(fù)合擠出材料表層存在的阻燃和耐候性無法兼顧的技術(shù)問題。
具體實施例方式以下結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實施例1將100份ACS樹脂(寧波鎮(zhèn)洋新材料生產(chǎn)，重均分子量200000，橡膠含量30wt% )、 2. 0份鉛鹽復(fù)合穩(wěn)定劑(浙江龍化塑料助劑生產(chǎn)，牌號LH-900)、1. 0份鈣鋅復(fù)合穩(wěn)定劑 (浙江海普頓化工生產(chǎn)，牌號HCZ 1086L)、15份溴化環(huán)氧樹脂(山東海王化工生產(chǎn)，牌號 EP-5000)、6份超細(xì)三氧化二銻(粒徑0. 5 μ m)、5份ACR(三菱麗陽生產(chǎn)，牌號Ρ-531)、0· 5 份硬脂酸、0. 5份抗氧劑M5、0. 1份耐候劑UV-P加入到高速混合機中攪拌升溫至60°C，IOOOrpm混合10分鐘，出料，將上述混合料加入雙螺桿擠出機進(jìn)行擠出造粒，得到擠出級阻燃ACS樹脂。其中擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速為IOOrpm，擠出機的10個區(qū)的溫度設(shè)置如表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于包括下述重量份組分ACS樹脂100份溴系阻燃劑15 25份超細(xì)三氧化二銻 3~6份增韌劑0 10份熔體強度調(diào)節(jié)劑 1 5份熱穩(wěn)定劑潤滑劑抗氧劑耐候劑3 6份 0.5~1.5 份 0.5-2 份 0.1~1.0 份其中，所述ACS樹脂的重均分子量為200000 300000、橡膠含量20 30wt%、熔融溫度為180 220°C ；所述的溴系阻燃劑選自分子量為5000 15000的溴化環(huán)氧樹脂和/或溴化聚碳酸酯齊聚物；所述的增韌劑選自CPE橡膠和/或ASA高膠粉； 所述熔體強度調(diào)節(jié)劑選自超高分子量ACR和/或超高分子量SAN ； 所述的熱穩(wěn)定劑為鈣/鋅復(fù)合穩(wěn)定劑和鉛鹽的混合物； 所述的潤滑劑為硬脂酸和/或聚乙烯蠟。所述的抗氧劑選自抗氧劑M5、TNPP、215、225和B900中的至少一種； 所述的耐候劑選自紫外吸收劑UV-P、UV-327、UV-531、UV-770和UV-944中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于所述超細(xì)三氧化二銻的粒徑為 0. 25 0. 5 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于所述增韌劑為ASA高膠粉， 該高膠粉中的橡膠含量為40 70wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于所述超高分子量ACR的重均分子量為100 300萬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于所述超高分子量SAN的重均分子量為100 200萬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于所述抗氧劑為215或B900。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于所述耐候劑為UV-P和 UV-770的混合物，UV-P與UV-770的重量比例為4 1 1 1。
8.如權(quán)利要求1所述的擠出級阻燃ACS樹脂的制備方法，其特征在于包括下述步驟 按配方配制好各組分加入到高速混合機中升溫至60 100°C，在IOOOrpm的轉(zhuǎn)速下混合5 15分鐘，得到混合料；將上述混合料加入到擠出機中擠出造粒，即得到擠出級阻燃 ACS樹脂；其中擠出溫度為150 200°C，擠出機的螺桿轉(zhuǎn)速100 400rpm。
全文摘要
本發(fā)明涉及到一種擠出級阻燃ACS樹脂，其特征在于包括下述重量份組分100份ACS樹脂、15～25份溴系阻燃劑、3～6份超細(xì)三氧化二銻、0～10份增韌劑、1～5份熔體強度調(diào)節(jié)劑、3～6份熱穩(wěn)定劑、0.5～1.5份潤滑劑、0.5～2份抗氧劑和0.1～1.0份耐候劑。本發(fā)明所提供的擠出級阻燃ACS樹脂能與PVC復(fù)合共擠，且涂層均勻，表面光澤好，切面平整，最大可加工寬度達(dá)到大大增加。
文檔編號C08K3/22GK102304265SQ201110184199
公開日2012年1月4日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者傅建永, 周文斌, 方義紅, 沈曙光, 謝濱, 邱琪浩 申請人:寧波鎮(zhèn)洋化工發(fā)展有限公司