一种高强度耐老化ASA基复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种高强度耐老化ASA基复合材料及其制备方法，该复合材料包括如下组分：丙烯腈

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐老化ASA基复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，具体为一种高强度耐老化ASA基复合材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]ASA树脂为丙烯腈
‑
苯乙烯
‑
丙烯酸酯共聚物，和ABS树脂相比，ASA树脂结构中采用耐候性优异的丙烯酸酯取代丁二烯，使得ASA树脂分子结构中不含有双键，克服了ABS树脂因分子结构中含有双键而导致耐候性不佳的缺点。ASA树脂力学性能与ABS树脂相当，但耐候性、耐溶剂性和着色性等方面明显优于ABS树脂。ASA树脂具有强度大、模量高、抗冲击性能好、热变形温度高等优点，主要替代ABS树脂主要用于户外产品，如汽车工程材料、建筑塑料制品、电器工程材料、运动材料、高速公路工程材料等。
[0003]ASA树脂材料主要应用于户外产品中，因此对其强度以及耐候性的要求较为严苛，需要其满足高强度以及高耐候性。例如公告号为CN114891307A的专利技术专利公开了一种ASA材料及其制备方法和应用，该ASA材料包含SAN树脂、ASA胶粉、防异响助剂、耐候剂，所述防异响助剂为乙烯基共聚物和/或苯乙烯基共聚物，合成的ASA材料具有防异响和高耐候的显著特点，能够从材料本身解决汽车塑料零件遇到的异响问题；该ASA材料虽然可以满足高耐候性的要求，在光照下不易老化，但是在长期的恶劣自然环境容易对ASA材料的结构造成破坏，导致ASA材料的强度大幅下降，从而造成ASA材料无法满足正常的使用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种高强度耐老化ASA基复合材料及其制备方法，通过加入棒状复合纳米材料和无机复合强化剂，可以起到强化ASA基复合材料的作用，使得ASA基复合材料可以更好的抵御外界作用力，从而可以起到减少作用力对ASA基复合材料结构的破坏，从而使得ASA基复合材料具有高强度的特性，同时还可以起到隔绝作用，减少外界光照等因素对ASA基复合材料的侵蚀，从而减少ASA基复合材料的老化甚至粉化，从而使得ASA基复合材料具有很好的抗老化效果，使得ASA基复合材料在满足耐候性要求的同时，具有高强度的特性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种高强度耐老化ASA基复合材料，按重量份数计，所述复合材料包括如下组分：丙烯腈
‑
苯乙烯
‑
丙烯酸酯共聚物30
‑
50份、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物10
‑
20份、聚甲基丙烯酸甲酯5
‑
8份、棒状复合纳米材料3
‑
7份、无机复合强化剂1
‑
5份、助剂2
‑
5份。
[0007]作为本专利技术的进一步优选方案，按重量份数计，所述助剂包括：润滑剂3
‑
8份、抗氧剂3
‑
5份、光稳定剂2
‑
6份、分散剂10
‑
20份。
[0008]作为本专利技术的进一步优选方案，所述润滑剂由乙烯基双硬脂酰胺与季戊四醇硬脂酸酯按照质量比1：(2
‑
3)组成的混合物；
[0009]所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂、硫酯抗氧剂中至少一种；
[0010]所述光稳定剂为紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂中至少一种；
[0011]所述分散剂为二甲基硅油、油酸酰胺中至少一种。
[0012]作为本专利技术的进一步优选方案，所述棒状复合纳米材料的制备方法如下：
[0013]1)将没食子酸溶液放入40
‑
50℃水浴中加热搅拌，待搅拌充分后，用氢氧化钠溶液调节pH至11
‑
12，然后继续升温至80
‑
85℃，将硫酸锌溶液缓慢滴入到没食子酸溶液中，控制硫酸锌和没食子酸摩尔比为(1.5
‑
2.0)：1，硫酸锌溶液的滴加时间控制在5
‑
10min，在滴加过程中保持pH值恒定，并搅拌反应60
‑
80min，待反应结束后将产物离心分离，经洗涤烘干后得到微纳米棒粉末；
[0014]2)将二氧化钛加入到氢氧化钠溶液中，充分搅拌后加入微纳米棒粉末，超声分散均匀后得到反应液，将反应液转移至反应釜中，密封后放入烘箱中，在240
‑
260℃下反应10
‑
14h，待反应结束后冷却至室温，经离心分离、洗涤后烘干，得到棒状复合纳米材料。
[0015]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤1)中，所述没食子酸溶液的浓度为0.1
‑
0.3mol/L；
[0016]所述氢氧化钠溶液的浓度为2
‑
5mol/L；
[0017]所述硫酸锌溶液的浓度为0.1
‑
0.3mol/L。
[0018]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤2)中，所述氢氧化钠溶液的浓度为8
‑
15mol/L；
[0019]所述二氧化钛和氢氧化钠的摩尔比为3：(2.0
‑
2.6)；
[0020]所述微纳米棒粉末的添加量为二氧化钛总质量的15
‑
30％。
[0021]作为本专利技术的进一步优选方案，所述无机复合强化剂的制备方法如下：
[0022]1)将三聚氰胺和硝酸铵放入研钵中，再加入硝酸镁，混合研磨20
‑
30min，待研磨结束后转移至坩埚中，并在马弗炉中加热，初始温度为100
‑
120℃，直至加热至550
‑
600℃并恒温保持2
‑
4h，待坩埚降温至室温后，研磨成粉末，得到纳米片复合材料；
[0023]2)将纳米片复合材料与硅烷偶联剂KH570加入到去离子水中，在室温下充分混合后并超声分散1
‑
2h，在60
‑
80℃下加热处理1
‑
2h，然后加入甲基丙烯酸甲酯单体以及偶氮二异丁腈，在75
‑
80℃下搅拌反应12
‑
15h，待反应结束后经离心以及去离子水和无水乙醇的反复洗涤，烘干后得到无机复合强化剂。
[0024]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤1)中，所述三聚氰胺、硝酸铵、硝酸镁的质量比为(3
‑
6)：(0.4
‑
0.6)：(1.6
‑
2.8)；
[0025]所述加热过程中，每30min升高100
‑
150℃。
[0026]作为本专利技术的进一步优选方案，步骤2)中，所述纳米片复合材料、硅烷偶联剂KH570、去离子水、甲基丙烯酸甲酯单体以及偶氮二异丁腈的用量比例为(10
‑
20)g：(2
‑
6)g：(200
‑
300)mL：(3
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐老化ASA基复合材料，其特征在于，按重量份数计，所述复合材料包括如下组分：丙烯腈
‑
苯乙烯
‑
丙烯酸酯共聚物30
‑
50份、苯乙烯
‑
异戊二烯
‑
苯乙烯嵌段共聚物10
‑
20份、聚甲基丙烯酸甲酯5
‑
8份、棒状复合纳米材料3
‑
7份、无机复合强化剂1
‑
5份、助剂2
‑
5份。2.根据权利要求1所述的一种高强度耐老化ASA基复合材料，其特征在于，按重量份数计，所述助剂包括：润滑剂3
‑
8份、抗氧剂3
‑
5份、光稳定剂2
‑
6份、分散剂10
‑
20份。3.根据权利要求2所述的一种高强度耐老化ASA基复合材料，其特征在于，所述润滑剂由乙烯基双硬脂酰胺与季戊四醇硬脂酸酯按照质量比1：（2
‑
3）组成的混合物；所述抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂、硫酯抗氧剂中至少一种；所述光稳定剂为紫外光吸收剂、受阻胺光稳定剂中至少一种；所述分散剂为二甲基硅油、油酸酰胺中至少一种。4.根据权利要求1所述的一种高强度耐老化ASA基复合材料，其特征在于，所述棒状复合纳米材料的制备方法如下：1）将没食子酸溶液放入40
‑
50℃水浴中加热搅拌，待搅拌充分后，用氢氧化钠溶液调节pH至11
‑
12，然后继续升温至80
‑
85℃，将硫酸锌溶液缓慢滴入到没食子酸溶液中，控制硫酸锌和没食子酸摩尔比为（1.5
‑
2.0）：1，硫酸锌溶液的滴加时间控制在5
‑
10min，在滴加过程中保持pH值恒定，并搅拌反应60
‑
80min，待反应结束后将产物离心分离，经洗涤烘干后得到微纳米棒粉末；2）将二氧化钛加入到氢氧化钠溶液中，充分搅拌后加入微纳米棒粉末，超声分散均匀后得到反应液，将反应液转移至反应釜中，密封后放入烘箱中，在240
‑
260℃下反应10
‑
14h，待反应结束后冷却至室温，经离心分离、洗涤后烘干，得到棒状复合纳米材料。5.根据权利要求4所述的一种高强度耐老化ASA基复合材料，其特征在于，步骤1）中，所述没食子酸溶液的浓度为0.1
‑
0.3mol/L；所述氢氧化钠溶液的浓度为2
‑
5mol/L；所述硫酸锌溶液的浓度为0.1
‑
0.3mol/L。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：安小革，侯健珲，安俸伶，
申请(专利权)人：深圳毅彩鸿翔新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：