[發(fā)明專利]一種增韌聚甲醛組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110335150.4
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN103087460A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設計）人: 王貽孫
• 申請（專利權(quán)）人: 上海杰事杰新材料（集團）股份有限公司
• 主分類號: C08L59/02
• 分類號: C08L59/02;C08K13/02;C08K3/22;C08K3/34;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 吳林松

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種增韌聚甲醛組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

有“塞鋼”之稱的聚甲醛是一種綜合性能優(yōu)異的工程塑料，其耐疲勞強度高，抗蠕變性能好，尺寸穩(wěn)定性與剛性俱佳。但是，由于其特殊的結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度高，而且球晶尺寸大，導致其對缺口敏感，缺口沖擊強度低，從而限制了其在一些領(lǐng)域的應用。目前對于聚甲醛增韌改性的方法主要有：(1)彈性體增韌，常見的彈性體有熱塑性聚氨酯、丁腈橡膠、三元乙丙橡膠、離聚體、乙烯辛烯共聚物，乙烯醋酸乙烯酯共聚物等；(2)彈性體與無機納米粒子復合增韌；(3)合金化增韌，常用的合金組分有聚酰胺、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚氧化乙烯等。

中國發(fā)明專利CN101205347A使用40％的聚氨酯彈性體、5％的相容劑對聚甲醛增韌，其缺口沖擊強度達到16kJ/m²。但是，拉伸強度下降到20.7MPa，彎曲下降到19.4MPa。

中國發(fā)明專利CN1166736C公開了一種高韌性聚甲醛組合物及其制備方法，由該方法制得的聚甲醛組合物，剛韌平衡性較好，但是納米粉末橡膠的成本在3-4萬元/噸左右，是聚甲醛原料價格的2-3倍，添加該橡膠會大幅提高原材料的成本。

葉林等(氧化鎂對聚甲醛熱穩(wěn)定作用和成核作用的研究，中國塑料，2004，18(4)：86-89)的研究表明，適量的氧化鎂加入聚甲醛，能夠起到一定的結(jié)晶成核作用，提高結(jié)晶速率，減小球晶尺寸，使材料的缺口沖擊強度增加。

現(xiàn)有的聚甲醛增韌技術(shù)存在以下不足：

(1)與彈性體共混雖然可以較大提高聚甲醛的缺口沖擊強度，但聚甲醛的拉伸強度和剛性下降幅度較大，難以得到剛韌較為平衡的聚甲醛，納米橡膠粒子等聚合物雖然可以提高聚甲醛的韌性，但納米橡膠粒子價格昂貴，制得的高韌性聚甲醛成本較高。

(2)具有包覆、剝離、插層等結(jié)構(gòu)的彈性體和無機納米粒子增韌聚甲醛，實現(xiàn)彈性體和無機納米粒子的性能優(yōu)勢互補，大幅度減少昂貴彈性體的用量，制得的聚甲醛復合材料具有優(yōu)良的剛性和韌性，成本大大降低，但存在制備工藝復雜，不便工業(yè)化批量生產(chǎn)，同時產(chǎn)品質(zhì)量難以穩(wěn)定控制的缺點。

(3)合金化增韌聚甲醛，增韌的效果普遍不及彈性體增韌，而且，常會導致聚甲醛某些性能的大幅劣化。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種增韌聚甲醛組合物，該組合物改進了韌性，同時拉伸強度與剛性不會大幅下降，成本低廉。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述增韌聚甲醛組合物的制備方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供了一種增韌聚甲醛組合物，該增韌聚甲醛組合物由包括以下重量份數(shù)的組分制成：

聚甲醛???????100份，

第一成核劑???0.1-0.3份，

第二成核劑???0.5-2份，

主抗氧劑?????0.2-0.6份，

輔助抗氧劑???0.2-0.6份，

甲醛吸收劑???0.5-0.8份，

潤滑劑???????3-5份。

所述的第一成核劑為輕質(zhì)氧化鎂。

所述的第二成核劑選自1250目的滑石粉或二氧化鈦中的一種。

所述的主抗氧劑選自N，N′-雙-[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基]己二胺、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯中的一種。

所述的輔助抗氧劑為亞磷酸三(2·4-二叔丁基苯基)酯。

所述的甲醛吸收劑為三聚氰胺。

所述的潤滑劑選自硬脂酸鈣或硬脂酸鎂中的一種。

本發(fā)明還提供了一種上述增韌聚甲醛組合物的制備方法，該方法包括以下步驟：

將100份的聚甲醛、0.1-0.3份的第一成核劑、0.5-2份的第二成核劑、0.2-0.6份的主抗氧劑、0.2-0.6份的輔助抗氧劑、0.5-0.8份的甲醛吸收劑和3-5份的潤滑劑，加入高速混合機中混合均勻，混合時間為5-10min；均勻混合物通過排氣式同向雙螺桿擠出機熔融共混，控制螺桿轉(zhuǎn)速為210-280轉(zhuǎn)/分鐘，擠出造粒，即可獲得增韌聚甲醛組合物。

所述的雙螺桿擠出機的料筒中各段溫度如下：