[發明專利]一種低成型收縮率聚甲醛及其制備方法

在審

• 申請號: 201510020931.2
• 申請日: 2015-01-15
• 公開（公告）號: CN104513451A
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發明（設計）人: 婁蘭亭;葉林;張釗;趙曉文;李坤;候世榮;張海松;張華;劉帥;龍厚坤
• 申請（專利權）人: 兗礦魯南化肥廠
• 主分類號: C08L59/00
• 分類號: C08L59/00;C08L77/00;C08K13/04;C08K7/10;C08K7/08;C08K3/26;C08K7/20;C08K3/34;B29B9/06;B29C47/92
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 楊琪;崔苗苗

技術領域

本發明涉及一種低成型收縮率聚甲醛及其制備方法，屬于化學工業技術領域。

背景技術

聚甲醛(POM)是以[-CH₂-O-]為主鏈、無支化、高熔點、高密度、高結晶熱塑性工程塑料，具有很高的強度和剛度、優秀的耐蠕變性、耐疲勞性、固有潤滑性、耐磨損性和耐化學藥品性等，是工程塑料中最接近金屬的品種，可用以代替銅、鋁、鋅等有色金屬及合金制品，廣泛應用于電子電氣、汽車、輕工、機械、化工、建材等領域。

由于POM是一種無支鏈的線形聚合物，分子鏈結構簡單規整，結晶速度快，結晶度高，且易于形成大球晶結構，因而在成型過程中制品收縮率大，難于精密成型，在儲存和使用過程中也會出現一定程度的收縮行為，從而產生局部內應力，導致產品翹曲、尺寸不穩定。隨著現代科技的發展及POM日益廣泛的應用，諸多應用場合都對其強度、剛性及尺寸穩定性提出了越來越高的要求。為降低POM的成型收縮率，通常采用添加無機納米粒子、增強纖維等方法復合改性POM；但由于POM結晶化程度高，分子鏈極性弱，與大多數填料的相容性較差，因而大量無機填料的加入使其力學性能損失較大，特別是力學韌性大幅降低，不利于聚甲醛材料的進一步應用。

發明內容

針對上述現有技術的不足，本發明提供了一種具有低成型收縮率的聚甲醛及其制備方法，采用尼龍纖維及不同幾何形態的無機納米填料與聚甲醛復合，一方面尼龍纖維的取向結構限制了POM的成型收縮，同時由于尼龍分子上的胺基可與POM分子上的氧原子形成分子間氫鍵作用，增強二者的界面作用，從而可保持POM較好的力學性能。另一方面，通過不同幾何形態的無機納米填料的適當堆積排列，可使POM復合材料結構更加致密，進一步降低其成型收縮率。

為實現上述目的，本發明采用下述技術方案：

一種低成型收縮率聚甲醛，是由以下重量份的原料制成：

聚甲醛(POM，熔融指數9-27g/10min)100份，抗氧劑0.1～0.3份，甲醛吸收劑0.05～2份，甲酸吸收劑0.05～0.5份，尼龍纖維5～20份，球形無機填料5～20份，片狀無機填料5～20份，針狀無機填料5～20份，潤滑劑0.05～0.5份；

優選的，該低成型收縮率聚甲醛，是由以下重量份的原料制成：

聚甲醛(POM，熔融指數9-27g/10min)100份，抗氧劑0.1～0.3份，甲醛吸收劑0.1～0.7份，甲酸吸收劑0.07～0.1份，尼龍纖維5～20份，球形無機填料5～20份，片狀無機填料5～10份，針狀無機填料5～10份，潤滑劑0.05～0.5份。

進一步優選的，該低成型收縮率聚甲醛，是由以下重量份的原料制成：

聚甲醛(POM，熔融指數9-27g/10min)100份，抗氧劑0.3份，甲醛吸收劑0.1份，甲酸吸收劑0.1份，尼龍纖維20份，球形無機填料5份，片狀無機填料10份，針狀無機填料10份，潤滑劑0.2份。

所述抗氧劑為四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即：Irganox1010)，N,N'-雙-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰基]己二胺(即：Irganox?1098)，β-(4-羥基-3，5-二叔丁基苯基)丙酸十八醇酯(即：Irganox?1076)，2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(即：BHT(264))中的任一種。

所述甲醛吸收劑為三聚氰胺、雙氰胺、尿素、酰肼中的任一種。

所述甲酸吸收劑為氧化鎂、硅酸鈣、甘油磷酸鈣、氫氧化鎂、碳酸鈣中的任一種。

所述尼龍纖維為尼龍6纖維、尼龍66纖維中的任一種。

所述球形無機填料為碳酸鈣、玻璃微珠、硅藻土中的任一種。

所述片狀無機填料為蒙脫土、云母、滑石粉中的任一種。

所述針狀無機填料為碳化硅晶須、氧化鋅晶須、鈦酸鉀晶須中的任一種。

所述潤滑劑為甘油單硬脂酸酯、雙硬酯酰胺、季戊四醇三硬脂酸酯中的任一種。

聚甲醛的熔融指數會影響產品的最終性能。聚甲醛熔融指數越大，產品流動性能越好，越容易成型，但是產品容易發脆；反之，熔融指數越小，產品流動性變差，但是韌性變好。所以在做改性產品的時候，考慮到填料的加入量和相容性，對聚甲醛熔融指數有一定的要求。本發明中所選用的聚甲醛的熔融指數為9-27g/10min，可以與尼龍纖維和不同形狀的無機填料實現良好的相容。

本發明還提供了該低成型收縮率聚甲醛的制備方法，步驟如下：