第36卷第7期。2008年7月C卸烈An栅CS玳DI聊陬Y塑料工业·53·ASA树脂及其合金的性能与应用邱卫美,田冶(上海锦湖日丽塑料有限公司,上海201107)摘要:介绍了ASA树脂、合金Pc_,/ASA、PA/ASA、PMMA/ASA的结构、性能及在汽车、建材、电子电气等领域的应用。关键词:丙烯腈一苯乙烯一丙烯酸酯(ASA);合金;性能;应用中图分类号:田)325.2文献标识码:B文章编号:1005—5770(2008)07—0053—03CharacterizationandApplicationofASAResinandItsAlloyQrUWei-mei,TIANAbstract:1hemicmstmcturesandcharacterizationsofasYe..(铀锄曲日iKumhoS呻珂PlasticsCo.,Lld.,Shanghai201107.,China)ASA,PC/』慨~,PA/ASAandPMMA/』愠~,鹅welltheapplicationsoftheresinandalloyinthefieldsofautomobile,buildhgmaterialsandelectron,arede-scribed.KOrwords:ASA;Alloy;Characterization;ApplicationASA树脂也称√姐s树脂,最早是由德国BASF公司在1962年实现工业化生产,随后日本的旭化成也实现了工业化生产。目前ASA是美国GE公司的一种切相关,连续相SAN树脂起到保护整体材料的模量、强度和玻璃化温度的作用;而分散相橡胶却能帮助分散和吸收冲击能量,提高韧性。因此,√姒树脂在较大幅度提高SAN韧性的同时,其模量和拉伸强度下降不多,耐热性变化不大。聚(苯乙烯一丙烯膀)聚(苯乙烯一丙烯庸)的接棱壳丙烯酸南橡胶主要产品,其Gelov共挤原料于2002年推向PVC彩色共挤型材市场。国内对AsA的研究较晚,先后有浙江大学、北京化工大学、兰州石化公司化工研究院进行了研究,但都没有实现工业化生产。而在2001年,上海锦湖日丽塑料有限公司在韩国锦湖石化的支持下,先后生产出性能优异的AsA树脂及PC/ASA、PA/ASA、PMMA/』吼、PVC/ASA等合金产品,广泛应用于汽车、建材、电子电气等行业中。1ASA树脂的结构与性能ASA树脂是丙烯酸酯类橡胶体与丙烯腈、苯乙烯图1ASA树脂的微观织态结构不意图Fig1MicrostructureofASAresin的接枝共聚物,与ABS相比,由于引入不含双键的丙烯酸酯橡胶取代丁二烯橡胶,因而耐候性有了本质的改善∥比ABS高出10倍左右;而其他力学性能、加工性能、电绝缘性、耐化学腐蚀性与ABS相似。1.11.2ASA树脂的冲击性能橡胶增强SAN树脂提高冲击强度的机理是由于树脂发生微观塑性变形,在SAN树脂与橡胶的界面形成应力集中的场所,产生“银纹”而吸收冲击能ASA树脂的织态结构…1量。同时由于橡胶因熵变形而发热,从而使橡胶附近树脂相的咒下降,对“银纹”生成有促进作用。表1列出了各种典型橡胶的r。范围值【l{,图2则比较了各种橡胶增韧树脂的冲击性能。可以看出,树脂中橡胶相的咒越低,其冲击强度越高,用于AsA树脂ASA树脂是由橡胶相和树脂相组成的两相结构,橡胶相以颗粒状分散在连续的树脂相中,形成“海岛”结构,在两相的界面上有一层SAN接枝物,具体结构如图1所示…1。触~树脂的性能与两相结构密作者简介:邱卫美,女,1978年出生,工程师,主要从事ABS、ASA、AES、PA/ABS等苯乙烯类工程塑料及其合金的研究与开发。wmqiu@kum岫.coin万方数据 ·54·塑料工业2008照中的丙烯酸酯类橡胶是%较高的一种,但改性丙烯酸酯类橡胶T。则较低,其冲击强度也较高。表1各典型橡胶的咒范围值Tab1Tsofdifferentrubber器材等领域。2ASA树脂的应用近年来,PVC塑料门窗因其具有质轻、耐腐蚀、2.1在建材中的应用橡胶丁二烯橡胶丙烯酸酯橡胶改性丙烯酸酯橡胶乙丙橡胶V℃一70一一80—40一一50一55_一60—55~一60强度高、保温、密封隔音、节能环保、易加工以及成本低等特性,在国内得到了广泛的普及和应用。由于PVC分子结构中存在较不稳定的a—Cl,因此纯PVC加工的材料耐候性差,在户外容易受太阳光中紫外光线破坏而引起发黄发红等变色现象[31。金红石型T她具有优异的光折射效果,通过添加一定比例的金红石型T峨,可以起到折射屏蔽紫外线效果,从而确保材料不变色,在房屋建筑中大都采用单一的白色塑钢门窗,在色彩上不免有些单调。同样多彩的琉璃瓦也日.矗.f/雠醇懵暑渐成为大众喜爱的对象。锦湖日丽开发了多彩色、高耐候、适用于挤出的ASA温度/℃XCl90产品(其性能见表2),通过与PVC共挤型材,既提高了PVC的耐候性能,又满足了人们在颜色上的个性追求。表2锦湖日丽ASA树脂的性能表Tab2TypicalpropertiesofASAresin图2不同橡胶增韧的树脂的冲击强度Fis2Impactstrengthofresinstoughenedbydifferent邝bb盯of1.3ASA树脂的耐热性一般ASA树脂的热变形温度只有85.℃左右,为Kumho娜PlasticsCo.,Ltd.了拓宽其应用范围,尤其是在汽车行业中的应用,就必须提高其耐热性。目前提高ASA耐热性能的主要方法有:(1)加入Ot一甲基苯乙烯等第三单体进行共聚;(2)与PC及PPE等高耐热型聚合物进行共混;(3)加入NPMI等耐热改性剂进行改性;(3)加入玻纤等无机材料。1.4ASA树脂的耐候性ASA树脂无双键结构,大大改善了其耐候性,克服了ABS树脂长期露置室外其机械强度显著下降,受日光的分解而使颜色变黄等缺点【2J2。由于AsA树脂中不含碳碳双键,主链上氢的离解能为376kJ/mol,换算为波长在300Bin以下;ABS2.2在汽车和摩托车上的应用ASA具有卓越的耐候性,即使经长时间的Ft晒雨淋,也不会出现灰色情况,而且具有优异的耐化学品性和耐环境应力开裂性,能承受热水处理和清沽剂清洗。锦湖日丽开发的耐热级ASAXC230,其性能见表2,主要应用于汽车的后反射镜、散热器护栅、门立树脂中的橡胶相含有碳碳双键,其双键临位上氢的离解能为163kJ/tool,换算为波长在700nlTl以下。可见只有波长在300Bin以下的光波才能对雎|A树脂起老化作用,而太阳能的能量基本都分布在290nlll以上,因而ASA树脂具有卓越的耐候性。1.4柱装饰板、窗框、车顶通风口栅栏、流线型罩壳及灯壳等外部件。由于其良好的耐候性能和表面光泽度,染好色的ASA树脂的其他性能ASA树脂除具有优异的机械性能、良好的热稳定性和显著的耐候性外,与ABS相比,ASA树脂具有更好的耐化学品性和抗环境应力开裂性能。广泛用于尥~XC230可以直接替代喷漆的ABS,减少了工序、更环保、更经济,而且不用担心漆层脱落的情况。2.3在电子电气工程上的应用户外装饰材料、汽车、电子电气、日用品和户外体育卫星天线露天放置,强风和不断变化的气候会对万方数据 第36卷第7期邱卫美等:ASA树脂及其合金的性能与应用·55·天线外部零件造成严重的侵蚀,不合适的材料将会锈蚀变脆,而锦湖日丽开发的高抗冲型ASAXC220(其性能见表2)具有很好的韧性和耐候性,可应用于移动式天线、电视天线零件、电缆连接盒、卫星电子装置的保护机壳等。同时由于其优良的耐化学品性,触~XC220还可以用于洗衣机面板、冰箱把手、缝纫机等家庭耐用设备l二。2.4在户外设备和体育器材上的应用ASA所特有的耐候性、耐老化、抗黄变性、耐汽油性及不用上漆的高光牢度,在园艺灌溉设备和汽油动力剪草机外壳上得到很大的应用。ASA所具有的色彩稳定性和鲜艳性,很高的机械强度,能抵受日常的撞击和侧面冲击.,特殊的内烯酸酯橡胶配方赋予了ASA良好的耐化学性,特别对清洁剂和汽油的抵御,因具有优异的耐气候性使得ASA在恶劣的环境中能保持良好的长期使用性。所以在一些体育器械和休闲用品方面得到了广泛的应用。3ASA的合金材料及其应用与ABS类似,J吼也可与多种热塑性材料共混,得到性能优异的合金材料,目前,锦湖口丽已经成功开发了PC/ASA和PA/ASA等合金材料。表3锦湖R丽ASA合金的性能表Tab3TypicalpropertiesofASAall0),ofKumhoSunlvPlasticsCo.,Ltd.3.1PC/ASA合金PC/ASA通过Pc与ASA共混可以改善PC的应力开裂性能、加工性,显著提高PC的耐化学品性和耐候性,同时,随着PC含量的提高,合金材料的冲击强度和热变形温度提高。PC/ASA除具有PC/ABS的优良性能外,还具有优异的耐候性和耐化学品性,两者之间的价格差异较小,但其用途远远超过PC/ABS,前景非常可观。锦湖日丽开发了高抗冲的HSC7045和高耐热的HSC7079两种PC/ASA合金材料(其性能见表3),特别适合于汽车仪表板、柱式罩、散热器格栅等需要高万 方数据耐候、高耐热的场合。3.2PA/ASA合金PA/ASA与PA/ABS一样,具有极高的冲击强度、很好的热稳定性、有较PA优异的尺寸稳定性;用ASA代替了ABS,PA/ASA具有比PA/ABS更好的耐候性和耐化学品性;由于PA的自润滑性,PA/ASA的耐磨性优于PC/J姒;PA结晶材料和ASA无定型材料共混具有很好的消声减震性能;此外,PA/ASA还具有特殊的表面柔和沉稳的亚光效果,特别适用于汽车内饰件中。但是PA与ASA的相容性较差,锦湖日丽选用特殊的相容剂,改善了两者之间的相容性问题,从而获得了性能优越的PA/ASA合金材料(其材料性能见表3)。3.3PMMA/ASA合金PMMA/ASA结合了两者的优点,具有极其优越的耐候性能,大量用于建材材料中。3.4PVC/ASA合金触~与PVC的溶解度参数十分接近,触~溶解度参数占为9.6~9.8,与PVC的溶解度参数9.5~9.7非常接近,理沦上二者相容性很好,可以混合形成塑料合金,以改善PVC材料力学性能。两者具有很好的相容性,ASA具有极强的耐紫外线能力,颜色稳定、耐候性优,』姒树脂常作为PVC的耐候改性剂。PVC/ASA合金具有很好的耐候性能、很高的表面硬度和优异的力学性能,在建筑材料中也得到了很多的应用。此外,PBT/ASA、PMMA/ASA/PC等合金材料也具有互补的良好性能。4结论由于AsA树脂特殊的结构和组成,AsA比ABS具有更好的耐候性能和耐化学品性,在建材、汽车、户外器材等领域都具有广泛的应用。与AsA树脂相关合金材料的研究和开发,使AsA树脂的市场应用前景更为广阔。参考文献[1]黄立本,张立基,赵旭涛.ABS树脂及其应用[M].北京:化学工业出版社,2001.[2]吴郁.ASA/PVC共混改性技术在PVC彩色共挤型材加工中应用研究[J].宁波化工,2007(2):18—21.[3]王克,李天政.苯乙烯一丙烯酸酯一丙烯腈三元共聚物的合成及表征[J].化学研究与应用,2003,15(5):661—663.(本文于2008—04—08收到)ASA树脂及其合金的性能与应用
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邱卫美, 田冶, QIU Wei-mei, TIAN Ye上海锦湖日丽塑料有限公司,上海,201107塑料工业
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