[發明專利]一種聚甲醛合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201610239016.7
• 申請日: 2016-04-18
• 公開（公告）號: CN105647104B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發明（設計）人: 王選倫;楊文青;尹皓;李又兵
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: C08L59/00
• 分類號: C08L59/00;C08L23/08;C08L51/06;C08L53/02;C08L51/00;B29C47/92
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 李海華,李明

技術領域

本發明屬于材料工程技術領域，尤其涉及一種工程塑料，具體涉及一種聚甲醛合金及其制備方法。

背景技術

聚甲醛，又名聚氧亞甲基、聚甲醛合金，英文名稱polyoxymethylene，英文縮寫POM，是一種分子主鏈中含有-CH₂O-鏈節的高結晶線性高聚物，是一種綜合性能優良的工程塑料，并且是世界五大工程塑料之一。由于聚甲醛的硬度、剛度、強度類似金屬，故又有“奪鋼”、“賽鋼”之稱。

盡管聚甲醛的綜合性能優異，用途廣泛，被應用于多個領域，但聚甲醛的性能還是存在一些不足：聚甲醛的缺口沖擊強度低、韌性差。聚甲醛的分子結構簡單規整，對稱性好，有序性好，容易結晶且結晶度高，故聚甲醛在加工成型過程中容易生成較大的球晶且球晶之間的間隙大。當POM制件受到外來沖擊時，由于球晶尺寸較大，容易導致應力集中，從而造成材料結構破壞，缺口敏感性大，韌性差。

二元或者多元聚合物共混改性是制備高性能聚合物合金的常用手段。在聚合物合金化改性中，馬來酸酐接枝聚合物是常用的相容劑。但是馬來酸酐接枝聚合物分子鏈上的極性酸酐基團可水解產生微量的順丁烯二酸，將促進聚甲醛發生分解產生甲醛，甲醛又生成甲酸又促進分解，從而導致聚甲醛合金力學性能大幅降低。因此馬來酸酐接枝聚合物不適合作為聚甲醛共混改性的相容劑。

因此，有必要針對性地研究新的物質作為相容劑來制備高性能聚合物合金。

發明內容

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的在于提供一種力學性能好、熱穩定性高的聚甲醛合金，并提供其制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種聚甲醛合金，其特征在于，包括按質量份計的下列原料：POM 80～100份、熱塑性彈性樹脂2.5～20份、環氧型相容劑1.25～10份、抗氧劑0.5份。

其中，所述的熱塑性彈性樹脂為POE、EBA、SEBS或EMA；所述的環氧型相容劑為POE-g-GMA、EMA-GMA或SEBS-g-GMA。

進一步，包括按質量份計的下列原料：POM85～97.5份、POE 2.5～15份、POE-g-GMA1.25～7.5份、抗氧劑0.5份。更進一步，包括按質量份計的下列原料：POM 92.5份、POE7.5份、POE-g-GMA 3.75份、抗氧劑0.5份。

進一步，包括按質量份計的下列原料：POM 80～95份、EBA5～20份、EMA-GMA 2.5～10份、抗氧劑0.5份。更進一步，包括按質量份計的下列原料：POM 93份、EBA5份、EMA-GMA2.5份、抗氧劑0.5份。

進一步，包括按質量份計的下列原料：POM 93份、EMA 5份、EMA-GMA 2.5份、抗氧劑0.5份。

進一步，包括按質量份計的下列原料：POM 92.5份、SEBS 7.5份、SEBS-g-GMA 3.75份、抗氧劑0.5份。

一種POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金的制備方法，包括以下步驟：

1)將POM在鼓風干燥箱中以80℃烘干3小時；將POE和POE-g-GMA在鼓風干燥箱中以50℃干燥3小時；

2)將POM、POE、POE-g-GMA和抗氧劑在同向雙螺桿擠出機中共混，然后造粒，得到POM/POE/POE-g-GMA顆粒；其中擠出溫度設置為115～195℃，轉速200轉/分鐘；

3)將得到的POM/POE/POE-g-GMA顆粒在鼓風干燥箱中以50℃干燥12小時，得到干燥的POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金。

一種POM/EBA/EMA-GMA聚甲醛合金的制備方法，包括以下步驟：

1)將POM在鼓風干燥箱中以80℃烘干3小時；將EBA和EMA-GMA在鼓風干燥箱中以50℃干燥3小時；

2)將POM、EBA、EMA-GMA和抗氧劑在同向雙螺桿擠出機中共混，從喂料口到口模的各加熱區間的溫度分別設置為110℃、150℃、170℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃和180℃；將同向雙螺桿擠出機擠出的熔體冷卻至室溫并切粒，得到POM/EBA/EMA-GMA顆粒。

使用的同向雙螺桿擠出機可分為六個功能段即進料段、塑化段、混煉段、排氣段、壓力段和均化段，對應的從喂料口到口模共有11個加熱區間。