一種增韌聚甲醛組合物及其制備方法技術

本發明專利技術屬于高分子材料技術領域，公開了一種增韌聚甲醛組合物及其制備方法。本發明專利技術的增韌聚甲醛組合物由包括以下重量份數的組分制成：100份聚甲醛、0.1-0.3份第一成核劑、0.5-2份第二成核劑、0.2-0.6份主抗氧劑、0.2-0.6份輔助抗氧劑、0.5-0.8份甲醛吸收劑和3-5份潤滑劑。本發明專利技術的增韌聚甲醛組合物的制備方法包括以下步驟：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，控制螺桿轉速為210-280轉/分鐘，擠出造粒。本發明專利技術在改進韌性的同時具有較好的拉伸強度與剛性，成本低廉。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于高分子材料
，涉及。
技術介紹
有“塞鋼”之稱的聚甲醛是一種綜合性能優異的工程塑料，其耐疲勞強度高，抗蠕變性能好，尺寸穩定性與剛性俱佳。但是，由于其特殊的結構，結晶度高，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域的應用。目前對于聚甲醛增韌改性的方法主要有:(I)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；⑶合金化增韌，常用的合金組分有聚酰胺、ABS、聚乙烯、聚丙烯、聚氧化乙烯坐寸ο中國專利技術專利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。中國專利技術專利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，能夠起到一定的結晶成核作用，提高結晶速率，減小球晶尺寸，使材料的缺口沖擊強度增加。 現有的聚甲醛增韌技術存在以下不足:(I)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、插層等結構的彈性體和無機納米粒子增韌聚甲醛，實現彈性體和無機納米粒子的性能優勢互補，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，不便工業化批量生產，同時產品質量難以穩定控制的缺點。(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。
技術實現思路
為了克服上述現有技術存在的缺陷，本專利技術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。本專利技術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。本專利技術的技術方案如下:本專利技術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。本專利技術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，控制螺桿轉速為210-280轉/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:料斗:室溫；一區:160-165°C，二區:165-170 °C，三區:170-175 °C，四區:170-180°C，五區:175-185°C，六區:175-185°C，七區:180_190°C，八區:180_190°C，九區:180-190°C ;機頭:175-185°Co本專利技術同現有技術相比，具有以下優點和有益效果:1、本專利技術利用少量的、比例合適、具有協同作用的復配成核劑減小聚甲醛的球晶尺寸，在大幅提高聚甲醛缺口沖擊強度的同時，聚甲醛的其他性能如拉伸強度、剛性保持良好，性能平衡。2、本專利技術的原料易得、制備工藝簡單、助劑添加量少、原料成本相比彈性體增韌大幅降低。3、本專利技術的熱穩定體系能夠保證材料在加工過程中，熱穩定性良好，避免了加工過程中由于POM分解產生的模垢問題。具體實施例方式以下結合實施例對本專利技術作進一步的說明。以下實施例所示的評價方法如下所述。為測試組合物的力學性能，進行了下列測定:拉伸強度以及斷裂伸長率:按照ASTM D638測定。彎曲強度以及彎曲模量:按照ASTMD790測定。簡支梁缺口沖擊強度沖擊:按照ASTM D6110測定。實施例1按下列重量份數稱取各組分原料:聚甲醛 100份，輕質氧化鎂0.1份，二氧化鈦2份，N, N'-雙-[3-(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酰基]己二胺0.6份，亞磷酸三(2.4- 二叔丁基苯基)酯0.6份，三聚氰胺0.5份，硬脂酸鈣3份，其中聚甲醛和輕質氧化鎂分別在80°C下干燥3小時后備用；將上述各組分原料加入高速混合機中混合均勻，混合IOmin ;將混合均勻的原料采用排氣式同向雙螺桿擠出機熔融共混，擠出造粒，即可獲得增韌聚甲醛組合物。材料的力學性能見表I。其中螺桿轉速 為280轉/分鐘，料筒溫度(V )為..料斗一區二區三區四區五區六區七區八區九區機頭室溫165 170 175 180 185 185 190 190 190 185實施例2按下列重量份數稱取各組分原料:聚甲醛 100份，輕質氧化鎂0.2份，滑石粉(1250目) I份，四[β-(3, 5-二叔丁基-4-輕基苯基)丙酸]季戍四醇酯0.4份，亞磷酸三(2.4- 二叔丁基苯基)酯0.4份，三聚氰胺0.6份，硬脂酸鈣5份，其中聚甲醛和輕質氧化鎂分別在80°C下干燥3小時后備用；將上述各組分原料加入高速混合機中混合均勻，混合5min ;將混合均勻的原料采用排氣式同向雙螺桿擠出機熔融共混，擠出造粒，即可獲得增韌聚甲醛組合物。材料的力學性能見表I。其中螺桿轉速為210轉/分鐘，料筒溫度(V )為..料斗一區二區三區四區五區六區七區八區九區機頭室溫160 165 170 170 175 175 180 180 180 175實施例3按下列重量份數稱取各組分原料:聚甲醛100份，輕質氧化鎂 0.3份，滑石粉(1250目)0.5 份，β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯)丙酸十八碳醇酯0.2份，亞磷酸三(2.4- 二叔丁基苯基)酉旨0.2份，三聚氰胺0.8份，硬脂酸鎂4份，其中聚甲醛和輕質氧化鎂分別在80°C下干燥3小時后備用；將上述各組分原料加入高速混合機中混合均勻，混合8min ;將混合均勻的原料采用排氣式同向雙螺桿擠出機熔融共混，擠出造粒，即可獲得增韌聚甲醛組合物。材料的力學性能見表I。其中螺桿轉速為250轉/分鐘，料筒溫度(V )為:料斗一區二區三區四區五區六區七區八區九區機頭室溫160 1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種增韌聚甲醛組合物，其特征在于：該增韌聚甲醛組合物由包括以下重量份數的組分制成：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。

【技術特征摘要】
1.一種增韌聚甲醛組合物，其特征在于:該增韌聚甲醛組合物由包括以下重量份數的組分制成: 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。2.根據權利要求1所述的增韌聚甲醛組合物，其特征在于:所述的第一成核劑為輕質氧化鎂。3.根據權利要求1所述的增韌聚甲醛組合物，其特征在于: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。4.根據權利要求1所述的增韌聚甲醛組合物，其特征在于: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。5.根據權利要求1所述的增韌聚甲醛組合物，其特征在于:所述的輔助抗氧劑為亞磷酸三(2.4- 二叔丁基苯基)酯。6.根據權利要求1所述的增韌聚甲醛組合物，其特征在于:所述的甲醛吸收...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王貽孫，
申請(專利權)人：上海杰事杰新材料集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：