[發明專利]一種增韌聚甲醛共混改性物及其制備方法

有效

• 申請號: 201010280691.7
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101921453A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 張志平;李謙;唐勇;付曉婷
• 申請（專利權）人: 中藍晨光化工研究院有限公司
• 主分類號: C08L59/02
• 分類號: C08L59/02;C08L59/04;C08L67/02
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 趙麗

技術領域

本發明涉及一種增韌聚甲醛共混物及其制備方法，該材料可廣泛用于汽車和機械制造等領域，屬于塑料改性技術領域。

背景技術

聚甲醛(POM)具有高剛性、高硬度、耐磨、自潤滑性好、抗疲勞性能優異等優點，在電子電氣、機械、儀表、日用輕工、汽車、建材、農業等領域得到了廣泛應用，用來制造軸承、齒輪、汽車儀表板、泵葉輪等。然而，聚甲醛是一種無支鏈的線性聚合物，分子鏈規整，結晶速度快并且結晶度高，易于形成較大的球晶結構。從而導致聚甲醛的韌性較差、缺口沖擊強度較低，這與聚甲醛其它的優異性能不相匹配，極大地限制了聚甲醛進一步的推廣應用。

橡塑共混是近幾十年發展起來的改善塑料韌性和缺口沖擊強度的最有效、最經濟的方法之一。常用的增韌聚甲醛的彈性體有熱塑性聚氨酯(TPU)、三元乙丙橡膠(EPDM)、丁腈橡膠(NBR)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)等。然而，由于聚甲醛分子鏈極性弱，和大多數聚合物以及彈性體的相容性很差，所以經過這些彈性體增韌的POM的沖擊韌性提高有限，加入大量增韌劑后又會造成材料剛性的下降甚至因體系不相容產生韌性降低。在原有的增韌體系中，效果較好的是TPU在有相容劑的存在下使POM的缺口沖擊強度有明顯改善，但其韌性大幅提升時，材料的剛性和強度下降很多，比如，上海日之升申請的專利CN101205347A中，TPU用量30％，相容劑5％，材料的缺口沖擊才達到12.7kj/m²，而拉伸強度已降為29.7MPa。POM/EVA、POM/EPDM共混體系的缺口沖擊強度均呈現下降趨勢(聚甲醛與增韌改性劑間的相容性研究，溫變英，張學東，李迎春，邢志光，塑料，1999，3：15-19)。此外，傳統的橡膠必須經過切割及開煉或密煉工藝后方能與POM共混，難以使用擠出及注塑成型工藝(PanGuangqin，Duan?Yifei，Zhan?Xiaowen，et?al.Spherulite?and?property?polyoymethylenecopolymer?toughened?by?SEBS?thermoplastics?elastomer?with?EAA?as?compatibilizer.合成橡膠工業，2003，26(6)：377)。所以，聚甲醛的有效增韌改性仍然是現在高分子材料工業的一大難題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種性能均衡的增韌聚甲醛共混物及其制備方法。通過增韌后的聚甲醛共混物仍能保持其良好的剛性、硬度及耐磨性，且拉伸強度好。

本發明是通過采用如下的技術方案來實現上述發明目的的。

一種增韌聚甲醛共混物，其特征在于由下述重量百分比的原料配制而成：

聚甲醛??????????????78-95％

熱塑性聚酯彈性體????2-20％

穩定劑??????????????0.2-2％

助劑????????????????0-2％

所述的聚甲醛可以是均聚甲醛、共聚甲醛、耐磨聚甲醛或高潤滑聚甲醛等。

所述的熱塑性聚酯彈性體(TPEE)具有多嵌段結構；TPEE通常是由硬質結晶相之聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及軟質長鏈聚醚結合而成，在TPEE合成過程中通過引入脂肪族二酸、不同分子量的聚醚二醇等單體，就可以制備出多嵌段的TPEE。

所述的多嵌段結構是指具有3-4個嵌段鏈接的熱塑性聚酯彈性體，該熱塑性聚酯彈性體是一種多嵌段共聚物，可選擇由中藍晨光化工研究院有限公司生產的聚酯彈性體H4132產品。

所述的穩定劑包括位阻酚抗氧劑、位阻胺光穩定劑、三聚氰胺或共聚酰胺等，或者是它們的兩種或兩種以上按任意重量比的混合物。

所述的助劑為潤滑劑或分散劑等。

所述潤滑劑或分散劑可以是硬脂酸的堿土金屬鹽，硅油或酰亞胺等。

本發明所述的增韌聚甲醛共混物的制備方法是：

按上述重量百分比稱取各原料，于轉速在800rpm～3000rpm的混料器中混合2～5分鐘，然后將混合好的物料通過雙螺桿擠出機擠出造粒得產品。

所述擠出造粒的工藝條件是：溫度140～185℃，螺桿轉速120～240轉/分鐘。

本發明的有益技術效果表現在：

1、本發明所采用的多嵌段的TPEE由于本身分子鏈的結構有與POM分子鏈結構相似的單元，所以其與POM的相容性更好，增韌聚甲醛的效率大為提高，且不會產生傳統橡膠增韌聚甲醛會導致材料的拉伸強度急劇下降的問題。

2、本發明因穩定劑的加入，使得材料的加工穩定性更好，同時避免了加工過程中POM分解所產生的模垢問題。