[發明專利]一種聚甲醛組合物及其制備方法

無效

• 申請號: 201210222366.4
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102702674A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 馮志強;普雪濤;蘭林;樊鈸
• 申請（專利權）人: 云南云天化股份有限公司
• 主分類號: C08L59/00
• 分類號: C08L59/00;C08K13/02;C08K5/3492;C08K5/098;C08K3/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李玉秋

技術領域

本發明涉及高分子材料技術領域，更具體地說，涉及一種聚甲醛組合物及其制備方法。

背景技術

聚甲醛（Polyoxymethylene，POM）又稱氧次甲基聚合物，是世界五大工程塑料之一，產量僅次于尼龍和聚碳酸酯，位居世界第三。由于結構的不同，聚甲醛可以劃分為兩大類：一類為均聚甲醛，由美國杜邦公司研制開發，并于1959年實現了工業化生產，商品名為Delrin。均聚甲醛具有良好的強度、剛性和抗疲勞強度，但是，由于均聚甲醛全部由碳氧鍵構成，從而熱性能較差，加工時易分解。另一類為共聚甲醛，于1961年由美國Celanse公司研制成功并工業化，商品名為Celcon。共聚甲醛由三聚甲醛與二氧戊環開環聚合而得，具有良好的熱穩定性和化學穩定性，并且易于加工。

作為一種工程塑料，聚甲醛（POM）的分子鏈柔順性大，鏈結構規整度高，容易結晶，結晶度高，可達60~80%。上述獨特的結構特點賦予了聚甲醛優良的性能，如硬度大、模量高和尺寸穩定性好等，因此，聚甲醛（POM）在五大工程塑料中的力學性能指標處于領先地位。其中，均聚甲醛的拉伸強度為66Mpa，拉伸模量為2800Mpa；共聚甲醛的拉伸強度為60Mpa，拉伸模量為2600Mpa。

但是，聚甲醛本身形成的球晶很大，部分牌號品級的聚甲醛球晶可達到500μm，球晶界面十分明顯，應力集中，從而導致聚甲醛材料的韌性較差，特別是在形成薄壁制件時易出現材料發脆的現象，易變形，造成脫模困難。因此，對聚甲醛的結晶性能的研究開發和改進，在聚甲醛材料的實際應用中具有舉足輕重的意義。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種聚甲醛組合物及其制備方法，該聚甲醛組合物具有良好的結晶結構，力學性能良好。

為了解決以上技術問題，本發明提供一種聚甲醛組合物，包括以下成分：

聚甲醛樹脂100重量份；

抗氧劑0.01~2重量份；

甲醛捕捉劑0.01~2重量份；

甲酸捕捉劑0.01~2重量份；

交聯聚甲醛樹脂0.01~5重量份。

優選的，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑、亞磷酸酯類抗氧劑、含硫酯類抗氧劑和金屬鈍化抗氧劑中一種或幾種。

優選的，所述甲醛捕捉劑為三聚氰胺、雙氰胺、羥甲基密胺、尿素、胍類化合物、三聚氰胺-甲醛縮合物、聚丙烯酰胺和聚酰胺中的一種或幾種。

優選的，所述甲酸捕捉劑為堿金屬的氫氧化物、堿土金屬的氫氧化物、堿金屬的無機酸鹽、堿土金屬的無機酸鹽、堿金屬的脂肪酸鹽和堿土金屬的脂肪酸鹽中的一種或幾種。

優選的，所述交聯聚甲醛樹脂的熔融指數為1~70g/10min。

優選的，所述交聯聚甲醛樹脂的熔融指數為1~27g/10min。

優選的，所述交聯聚甲醛為0.1~1重量份。

優選的，還包括：

輔助成核劑0.01~2重量份。

優選的，所述輔助成核劑為TiO₂、CaO、SiO₂、A1₂O₃、MgO、BaSO₄、滑石粉、硅藻土、有機蒙脫土、納米碳酸鈣、BN、有機羧酸鹽、三聚氰胺縮甲醛、聚酰胺和均聚甲醛中的一種或幾種。

相應的，本發明還提供一種聚甲醛組合物的制備方法，包括以下步驟：

將100重量份的聚甲醛樹脂、0.01~2重量份的抗氧劑、0.01~2重量份的甲醛捕捉劑、0.01~2重量份的甲酸捕捉劑和0.01~5重量份的交聯聚甲醛樹脂在160~250℃下于雙螺桿擠出機中熔融，擠出后得到聚甲醛組合物。

本發明提供一種聚甲醛組合物及其制備方法，包括以下成分：聚甲醛樹脂100重量份；抗氧劑0.01~2重量份；甲醛捕捉劑0.01~2重量份；甲酸捕捉劑0.01~2重量份；交聯聚甲醛樹脂0.01~5重量份。與現有技術相比，本發明以交聯聚甲醛樹脂為成核劑，加入的交聯聚甲醛成核效果明顯，在聚甲醛樹脂結晶之前形成大量晶核，從而誘導引發聚甲醛樹脂結晶，提高了聚甲醛樹脂的晶核數目，提高了結晶度和結晶溫度，降低了球晶尺寸，從而改善聚甲醛樹脂的結晶結構。其次，由于交聯聚甲醛樹脂的添加量較少，從而避免了對聚甲醛組合物的力學性能、熱性能以及表面形態的不利影響。再次，添加的抗氧劑、甲醛捕捉劑和甲酸捕捉劑，穩定和改善了聚甲醛組合物的加工體系的熱性能。實驗結果表明，本發明制備的聚甲醛組合物的球晶尺寸約為40μm，具有良好的結晶結構，且力學性能良好。