物化性能
三元***聚物ASA可以用擁有專利權的專利反應工藝,或接枝工藝來生產。在反應法中,ASA是通過在苯乙烯和丙烯睛(SAN)的聚合反應過程中接技壹種丙烯酸酯彈性體而制得,彈性體細粉末均勻地分散入並接校在SAN分子鏈上。
ASA傑出的耐候性來自於丙烯酸酯彈性體。對許多塑料而言,在日光輻射特別是在光譜的紫外線壹端輻射與大氣中氧氣***同作用下,會發生脆化和變黃。ASA部件發生這種變化所需的時間比其它塑料長得多。
ASA部件即使在低溫下也具有很高的光滑度,很好的化學穩定性和耐熱性能,以及很高的沖擊強度。ASA在1.82MPa的壓力下,標準熱變形溫度為180—220°F;抗張強度為27.6~48.3MPa;斷裂伸長率為 25—40%;彎曲模量1516~1723MPa;帶切口的懸臂梁式沖擊強度為9.0壹11.0英尺?磅/英寸。
ASA能耐下列物質的作用:飽和烴、低芳烴汽油和潤滑油、植物油與動物油、水、鹽的水溶液、稀酸和稀堿。然而,它容易受濃無機酸、芳烴、氯代烴、酯。醚、酮和某些醇類的侵蝕。ASA比ABS有更好的抗環境應力斷裂性能。ASA材料的阻燃級別是UL94—HB。
1、橡膠相玻璃化溫度(Tg)對ASA沖擊強度的影響 根據***聚合的橡膠相種類的不同,ASA的同系物有ABS、AES(乙烯-丙烯***聚橡膠作為橡膠主鏈)。研究表明,低Tg的橡膠相對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,常溫沖擊強度的順序為ABS>AES>ASA,在耐低溫沖擊方面,也是ABS最優,AES其次,ASA較差。
2、橡膠接枝率對ASA性能的影響 ASA樹脂的增韌機理主要是通過誘發銀紋而吸收沖擊能量,影響銀紋產生的關鍵因素在SAN與橡膠相的界面結合力,界面結合力弱,產生的銀紋就少,只能得到低的沖擊強度。這就是為什麽用丁腈橡膠與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沖擊強度遠遠高於直接摻混而制得ABS的原因。因為接枝後,SAN樹脂與橡膠界面粘結力增大,但接枝率超過壹定程度,沖擊強度不再提高,反而有下降趨勢,這是因為隨著橡膠主幹接枝率的提高,橡膠彈性可能下降,而降低了橡膠由熵變而產生的效應。另外,接枝率上升,樹脂流動性下降,因此,考慮到ASA樹脂力學性能與加工性能的均衡性,應控制合適的接枝率。 SAN的種類、分子量對ASA性能的影響 提高摻混的SAN的分子量,ASA樹脂的沖擊強度提高,流動性下降;選用丙烯腈含量高的SAN摻混,樹脂的拉伸強度、沖擊強度、熔體強度得以提高,流動性下降,耐化學品性提高。因此,改變與接枝的ASA粉摻混的SAN的種類、牌號,可以生產具有不同物性的產品,使牌號多樣化。
3、橡膠含量對ASA性能的影響 壹般說來,摻混的SAN品種固定時,提高橡膠含量,拉伸強度、彎曲強度、熱變形溫度、MI下降,而沖擊強度、拉伸斷裂伸長率提高。因此,通過調節橡膠含量,可以制備通用型和高沖型ASA樹脂。
4、ASA樹脂的耐老化性能 能使ASA中SAN樹脂相老化的光波波長是250~290nm,該波段在日光中含量較少,通過添加合適的紫外線吸收劑、光穩定劑和炭黑等紫外線屏敝劑,可以對SAN起到很好的防護作用。對於橡膠相,太陽光中波長小於700nm的光波都是有足夠的能量對丁二烯起光氧化作用,但只有小於300nm的光波對丙烯酸酯起光氧化作用。紫外線吸收劑對光波的吸收具有選擇性,壹般可有效吸收270~400nm的光波。所以對於ABS,只有加入炭黑、鈦白粉等屏敝劑才能對樹脂起到明顯的防護作用,紫外線吸收劑起到的防護作用有限。對於ASA,加入適量的光穩定劑和紫外線吸收劑、顏料,就可以起到很好的防護作用。 ASA樹脂的***混改性 ASA樹脂具有優異的耐氣候性,良好加工性能,耐化學藥品性,均衡的力學性能。但通用ASA樹脂也存在熱變形溫度低,耐寒性差等缺點,限制了ASA在某些領域的應用。因此,有必要將ASA進行***混改性,以拓展其應用領域。 ASA樹脂耐熱改性 通用ASA樹脂的熱變形溫度與通用ABS相似,約80~85℃,(1.82MPa,6.4mm,未退火)。壹般說來,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。通過引入空間位阻大、剛性高的單體,可以制備耐熱ASA樹脂,已工業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***聚合,可以制備耐熱ASA樹脂。但用該法制備的ASA樹脂的HDT提高的程度有限。由於α-SMAN的Tg為140~150℃,所以最高熱變形溫度可提高至110~115℃,但流動性下降,顏色發黃,光澤變差,制品發脆。 2)用SMA作為耐熱組分與ASA***混,可以制備耐熱ASA,但耐熱溫度提高也有限。 3)引入N-苯基馬來酰亞胺(NPMI)單體***聚,既保持了平面五元環結構,又增加了側鏈的極性與空間位阻,可以賦予ASA樹脂更高的熱變形溫度與熱穩度性,如將NPMI與PS***聚,***聚物的Tg可高達195℃,再將***聚物與ASA摻混,可賦予ASA較高的HDT。根據***聚物不同的摻混比例,可制備不同耐熱等級的ASA樹脂,甚至可開發HDT高達120℃以上的極超耐熱ASA樹脂,該方法是目前提高ASA樹脂耐熱性的最好方法之壹。目前,錦湖日麗用NPMI法,已開發系列商品化耐熱ASA牌號。 4)將PC與ASA***混,制備ASA/PC合金,也可以制備耐熱ASA。 ASA/AES***混合金 由於ASA的橡膠相Tg為-45℃,所以ASA樹脂耐低溫沖擊強度不高,將ASA與AES***混,既保持了樹脂耐候性,又提高了樹脂的耐寒性,可滿足低溫使用的場合。 ASA/PC合金 ASA樹脂與PC 具有壹定的相容性,將ASA與PC***混,可以大大提高ASA的沖擊強度,熱變形溫度,同時,保持了樹脂優異的耐候性、光澤度,應用於汽車、商用機器設備、消費電子產品。添加相容劑,改善ASA樹脂與PC樹脂界面的結合,有利於提高合金性能,ASA/PC合金的性能特點主要表現在以下幾個方面: 1)力學性能:ASA/PC合金的彎曲強度、彎曲模量、拉伸強度與PC相當,薄壁沖擊強度高於ASA,與PC相當。在厚制品應力開裂、低溫沖擊、缺口敏感性方面優於PC,在抗沖擊強度方面顯示出良好的協同效應,特別適合於制作結構制品。高的力學強度還有利於制品的薄壁設計,使制品輕量化。 2)耐溫性能:ASA/PC合金的熱變形溫度介於ASA和PC之間,呈現壹定的線性關系。 3)流變性能和加工性能:ASA/PC合金的熔體指數比PC高,可成型大型薄壁制件,升高溫度和壓力都可以提高ASA/PC的MI,升溫比提高壓力更有效。 4)耐候性:ASA/PC的耐候性優於ABS/PC,不經塗裝可直接應用於室外制品,既使用於室內制品,良好的耐候性意味著長期使用,也能保持著色制品鮮艷如初的色彩。選用合適的阻燃劑,可生產阻燃耐候的ASA/PC樹脂。 ASA/PBT合金 ASA與PBT不相容,必須添加合適的相容劑,才能制備具有良好性能的ASA/PBT合金,壹般選用與PBT具有壹定相容性的ASA同系物作為相容劑,如PMMA、MBS、SMA等。ASA與PBT***混,可以大大改善ASA的加工流動性,進壹步提高ASA樹脂耐化學品性,耐刮傷性,同時改善了PBT的尺寸穩定性,耐候性優秀,沖擊強度高,特別適用生產大型薄壁制品,如汽車保險杠、防擦條、商用機器殼體、手提電腦外殼等。
註塑工藝
ASA 註塑成型參考工藝
項目 單位 ASA801 ASA7045
幹燥溫度 ℃ 75~85 85~95
幹燥時間 h 3~4 3~4
註塑溫度 噴嘴 ℃ 200~220 220~240
壹段 ℃ 200~230 220~250
二段 ℃ 200~230 220~250
三段 ℃ 180~210 200~230
模具溫度 ℃ 40~80 60~90
註塑壓力 壹級壓力 MPa 80~120 80~120
二級壓力 MPa 60~90 60~90
三級壓力 MPa 40~60 40~60
背壓 MPa 1~4 1~5
二次加工
ASA樹脂可以用大多數傳統方法進行加工。這些方法包括型材及片材擠塑和***擠塑、註塑、結構泡沫模塑和擠壓吹塑。擠塑片材可以熱成型。
吹塑應在有槽的、有冷卻和熱絕緣的加料段的擠壓機中進行。螺桿應有略深的螺紋,以減少摩擦熱。使用帶有蓄料器的擠壓機效果最好。
要把ASA樹脂切片進行預幹燥。要在加工之前,用壹個空氣循環爐在185°F下把切片預幹燥4—6小時。ASA部件可以用熱旋轉焊接技術;在某些場合,超聲焊接也是可能的。ASA部件還可以用2壹丁酮、二氯乙烯或環己烷進行溶劑焊接。不用進行表面預處理,部件就很容易接受並保持印刷和塗漆。也可能用傳統方法進行真空鍍金屬。
應用範圍
ASA傑出的耐候性使它在下述領域內十分有用:建築領域、用作水槽、排水管及管件、標誌牌、郵筒、輕便家用護墻板、花盆、百葉窗框裝飾。
休閑娛樂:戶外家具、擋風板、遊泳池泵及過濾器外殼、溫泉、水池用臺階及小船。
汽車和運輸:外側視鏡殼體、托架。保險桿封皮、裝飾。
常見問題
溢料飛邊、氣泡、縮痕、熔接痕、燒焦及黑紋、銀絲及斑紋、表面劃痕、表面霧狀及花紋、燒焦變色及雜質、燒黑、光澤不良、龜裂泛白、顏色不均、脆弱、分層剝離、翹曲變形、脫模不良、模具嚴重腐蝕。