掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开一种掺杂钨酸锰改性的ASA红棕色复合材料及其制备方法，红棕色复合材料的组成及重量百分含量为：ASA树脂，84.05～90.35，红棕色填料，9～15，偶联剂A，0.05～0.20，偶联剂B，0.1～0.25，润滑剂，0.5，其中，所述红棕色填料为通式Mn0.7Zn0.3MoxW1‑xO4的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.3或0.5。本发明专利技术的掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料，耐热老化性能好、环境友好，同时赋予ASA塑料制品红棕色，拓宽了色谱。

【技术实现步骤摘要】
掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料及制备方法
本专利技术属于红外复合材料
，特别是一种耐热老化性能好、环境友好的掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料及其制备方法。
技术介绍
塑料在室外受太阳光照射时会急剧老化，除了空气中紫外线和氧引起塑料老化外，太阳光中的近红外光对塑料的老化同样影响显著。因为在整个太阳光谱中，近红外区(700-2500nm)占总能量的52％，因此，近红外区的能量累积到塑料表面，会导致塑料表面温度急剧上升，进而加速老化过程，这也就是塑料因热而老化。所以，如果能提高塑料在近红外波段的反射率，就能够降低在太阳光照射下塑料制品的表面温度，这也就有利于延缓塑料制品的老化。而提高塑料制品在近红外波段反射率的一个有效途径就是，在制备过程中加入近红外反射颜料。目前，国内外学者已对ASA树脂的耐热老化性能进行了一些研究。例如，庄亚东将ASA树脂、酮基树脂、无机添加剂、苯乙烯接枝马来酸酐、抗氧剂、光稳定剂混匀后，用双螺杆挤出机制备了耐热ASA塑料合金，该塑料合金在保持原ASA树脂良好耐候性和机械性能的基础上，还具有良好的耐热性和机械强度(CN103497474-耐热ASA塑料合金及其制备方法，2014年)。如上所述，研究机构一般是通过添加抗氧剂，光稳定剂等一些有机助剂，提高ASA塑料制品的耐热老化性能，并且通过添加着色剂，赋予制品各种颜色。然而，现有技术存在的问题是：红外复合材料通过添加耐热改性剂提高塑料的耐热老化性能，通过添加着色剂，赋予制品颜色，而这些添加剂大多含有毒性，不能满足环境保护的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料，耐热老化性能好、环境友好，同时赋予ASA塑料制品红棕色，拓宽了色谱。本专利技术的另一目的在于提供一种掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料的制备方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种掺杂钨酸锰改性的ASA红棕色复合材料，其组成及重量百分含量为：ASA树脂，84.05～90.35，红棕色填料，9～15，偶联剂A，0.05～0.20，偶联剂B，0.1～0.25，润滑剂，0.5，其中，所述红棕色填料为通式Mn0.7Zn0.3MoxW1-xO4的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.3或0.5。优选地，所述偶联剂A为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。所述偶联剂B为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。所述润滑剂为液体石蜡。实现本专利技术另一目的的技术解决方案为：一种掺杂钨酸锰改性ASA红棕色复合材料的制备方法，包括如下步骤：(10)制备红棕色填料:将红棕色填料的原料混合均匀、水热处理、洗涤、干燥，得到红棕色填料粉末，待用；所述(10)制备红棕色填料步骤包括：(11)原料混合：先将MnCO3加入到pH＝3的稀盐酸中搅拌均匀；然后向其中加入Zn5(OH)6(CO3)2，继续搅拌生成大量白色块状沉淀；对其超声分散5min，使块状沉淀分散成细小颗粒，形成均一的MnCO3-Zn5(OH)6(CO3)2-HCl悬浮液；将Na2WO4·2H2O和Na2MoO4·2H2O溶解于去离子水中，配制浓度分别为0.02mol/L～0.04mol/L、0～0.02mol/L的混合溶液，然后将混合溶液加入到MnCO3-Zn5(OH)6(CO3)2-HCl悬浮液中，搅拌15min使其混合均匀；用pH＝1的稀盐酸调节pH至5，转移至反应釜中；所述(11)原料混合步骤中，MnCO3与稀盐酸比例为1克MnCO3/300ml稀盐酸。(12)水热处理：将上述反应釜放到烘箱内，150℃保温6h；(13)洗涤：取出反应釜室温下自然冷却，再先后用去离子水和无水乙醇各洗2次；(14)干燥：将上述洗涤过的粉末放入烘箱中干燥；干燥温度为100℃，干燥时间为2～4h。(20)掺杂钨酸锰:按配比将偶联剂A、B溶解，加入红棕色填料粉末中，混合、干燥，得到红棕色填料固体后，与ASA树脂中混合，加入乙酸乙酯，混合、成型、晾干，得到成品红棕色复合材料。所述(20)掺杂钨酸锰步骤包括：(21)填料固体制备：按配比将偶联剂A和B溶于无水乙醇形成混合溶液后，加入到红棕色填料粉末中，混合均匀，置于烘箱中干燥，使无水乙醇充分挥发得到红棕色填料固体；所述(21)填料固体制备步骤中，无水乙醇与偶联剂的总重量比为100:1。(22)树脂混合：将红棕色填料固体加入到ASA树脂中混合均匀；(23)成品制备：向上述混合均匀的ASA树脂、红棕色填料固体混合物中加入已与润滑剂混匀的乙酸乙酯，在研磨条件下使其充分混合，成型，在自然环境下晾干，得到成品红棕色复合材料。所述(23)成品制备步骤中，乙酸乙酯与ASA的重量比为1:1.5。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：1、耐热老化性能好：本专利技术制备的复合材料，与现有的ASA树脂相比，可提高近红外太阳反射率达28.31％，具有更好的阻隔热量在塑料制品表面累积的性能，从而降低塑料制品的表面温度，有效延缓塑料制品的老化；2、复合材料呈红棕色：掺杂钨酸锰改性的ASA树脂，能赋予ASA塑料制品红棕色，减少了着色剂的添加；3、环境友好：不含重金属氧化物和有毒添加剂，有利于环境保护及人类健康；下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。附图说明图1是实施例1-4制备的掺杂钨酸锰改性ASA红棕色复合材料和对比例纯ASA塑料的近红外反射光谱图。具体实施方式为便于本领域技术人员进一步理解本专利技术，以4个实施例加以说明。其中，Na2MoO4·2H2O，Na2WO4·2H2O，MnCO3，Zn5(OH)6(CO3)2，盐酸，ASA树脂，偶联剂A：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，偶联剂B：异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯和液体石蜡均为市售原料。实施例1(1)红棕色填料的制备：按表1中所述原料配比，将MnCO3加入到pH＝3的稀盐酸中搅拌均匀(1克MnCO3/300ml稀盐酸)；然后向其中加入Zn5(OH)6(CO3)2，继续搅拌生成大量白色块状沉淀；超声分散5min，使块状沉淀分散成细小颗粒，形成均一的MnCO3-Zn5(OH)6(CO3)2-HCl悬浮液；将Na2WO4·2H2O溶解于去离子水中，配制浓度为0.04mol/L的溶液，然后将溶液加入到MnCO3-Zn5(OH)6(CO3)2-HCl悬浮液中，搅拌15min使其混合均匀；用pH＝1的稀盐酸调节pH至5，转移至反应釜中；将反应釜放到烘箱中，150℃保温6h；室温下自然冷却，再先后用去离子水和无水乙醇各洗2次；洗涤后的粉末放入100℃的烘箱中干燥3h。(2)掺杂钨酸锰改性ASA红棕色复合材料的制备：按照表2红棕色复合材料配比，将偶联剂A和B溶于无水乙醇中(无水乙醇与偶联剂的总重量比为100:1)形成混合溶液；将此混合溶液加入到红棕色填料中使偶联剂和填料混合均匀，然后将其置于80℃烘箱中干燥2h使无水乙醇充分挥发得到棕色填料；将处理过的棕色填料加入到ASA树脂中混合均匀，向其中加入已与润滑剂混匀的乙酸乙酯溶剂(乙酸乙酯与ASA的重量比为1:1.5)，研磨均匀使其充分分散；置于模具中成型为片状，自然环境下晾干，即得到实施例1的红棕色复合材料。实施例2,3,4均按上述步骤，所需各原料配比，见表1及表2所示。表1通式为Mn0.7Zn0.3MoxW1-xO4的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料，其组成及重量百分含量为：ASA树脂，84.05～90.35，红棕色填料，9～15，偶联剂A，0.05～0.20，偶联剂B，0.1～0.25，润滑剂，0.5，其中，所述红棕色填料为通式Mn0.7Zn0.3MoxW1‑xO4的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.3或0.5。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂钨酸锰改性ASA的红棕色复合材料，其组成及重量百分含量为：ASA树脂，84.05～90.35，红棕色填料，9～15，偶联剂A，0.05～0.20，偶联剂B，0.1～0.25，润滑剂，0.5，其中，所述红棕色填料为通式Mn0.7Zn0.3MoxW1-xO4的粉末，式中，x＝0.0、0.1、0.3或0.5。2.根据权利要求1所述的红棕色复合材料，其特征在于：所述偶联剂A为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。3.根据权利要求1所述的红棕色复合材料，其特征在于：所述偶联剂B为异丙基三(二辛基焦磷酸酰氧基)钛酸酯。4.根据权利要求1所述的红棕色复合材料，其特征在于：所述润滑剂为液体石蜡。5.一种如权利要求1至4所述的掺杂钨酸锰改性ASA红棕色复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(10)制备红棕色填料:将红棕色填料的原料混合均匀、水热处理、洗涤、干燥，得到红棕色填料粉末，待用；(20)掺杂钨酸锰:按配比将偶联剂A、B溶解，加入红棕色填料粉末中，混合、干燥，得到红棕色填料固体后，与ASA树脂中混合，加入乙酸乙酯，混合、成型、晾干，得到成品红棕色复合材料。6.根据权利要求5所述的红棕色复合材料的制备方法，其特征在于，所述(10)制备红棕色填料步骤包括：(11)原料混合：先将MnCO3加入到pH＝3的稀盐酸中搅拌均匀；然后向其中加入Zn5(OH)6(CO3)2，继续搅拌生成大量白色块状沉淀；对其超声分散5min，使块状沉淀分散成细小颗粒，形成均一的MnCO3-Zn5(OH)6(CO3)2-HCl悬浮液；将Na2WO4·2H2O和Na2MoO4·2H2O溶解于去...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩爱军，姚凌云，叶明泉，陈昕，丁成，杨计玲，张羽，张奎，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32