本发明专利技术公开一种具有高热稳定性的聚甲醛复合物POM-TPU-β-CD及其制备方法。POM-TPU-β-CD为聚甲醛、聚氨酯和环糊精的共混物。该方法是将干燥后的聚甲醛、聚氨酯及环糊精按质量比为100：1～16：0.5～2，加入到熔融混炼设备中，于180～200℃下进行熔融混炼，出料，降至常温并结晶。本发明专利技术创新性地将TPU和环糊精作为添加剂成功地对POM进行了改性，表现出优点：（1）由于TPU自身的降解温度比较低，增加其添加量不能进一步提高聚甲醛的耐热温度，而加入环糊精之后，其热稳定性却能得到大幅提高；（2）此种聚甲醛复合物在保证一定强度的同时断裂伸长率有大幅提高，可满足实际需要。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料
，涉及一种具有高热稳定性的聚甲醛复合物 POM-TPU-0 -CD及其制备方法，尤其涉及一种通过环糊精与热塑性聚氨酯的协同作用来获 得同时兼具高热稳定性和优异力学性能的聚甲醛复合物POM-TPU-0 -CD及其制备方法。
技术介绍
聚甲醛（P0M)因具有优良的综合性能而被广泛应用，其主要优点包括强度高，刚 性好，硬度大，耐溶剂性和耐蚀性优良，且成型加工性能良好等，因此是十分理想的工程塑 料之一。然而，由于特殊的分子结构，其热稳定性较差，在熔融加工期间会发生降解，从而产 生大量的甲醛气体，不但污染环境，危害人类健康，且易被氧化为甲酸，并导致聚甲醛发生 酸解，使得材料性能进一步下降。 热塑性聚氨酯弹性体（TPU)是一种兼有塑料的加工工艺性能和橡胶的物理机械 性能，耐磨、耐油、耐低温、耐辐射性能尤为优良的一种弹性体。因此TPU常被用于对P0M进 行改性。然而，单独组分的TPU对P0M进行加工性能的改性效果甚微。一般地，弹性体TPU 改性P0M表现出韧性大幅增加，但是强度和刚性则明显下降。此外，聚酯型热塑性聚氨酯弹 性体虽然可提高P0M的热稳定性，但由于TPU自身的降解温度比较低，且与P0M相近，故提 高其用量并不能使降解温度进一步提高。因此，单独通过TPU来提高P0M的热稳定性这一 方法仍然存在一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是针对现有技术的不足，提供一种具有高热稳定性的聚甲醛复 合物POM-TPU-0-CD。 本专利技术具有高热稳定性的聚甲醛复合物P0M-TPU- 0-⑶为共混物，该共混物包括 聚甲醛(作为基体)、聚氨酯(作为添加剂）和环糊精(作为添加剂）；聚甲醛、聚氨酯和环糊精 的质量比为100 :1~16 :0? 5~2 ; 作为优选，聚甲醛、聚氨酯和环糊精的质量比为100 :5 :0. 5 ; 本专利技术的另一个目的是提供制备上述聚甲醛复合物P0M-TPU- 0 -⑶的方法。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术手段包括以下步骤： 步骤（1).将聚甲醛、聚氨酯及环糊精分别在80~110°C下真空干燥48~72h; 步骤（2).将干燥后的聚甲醛、聚氨酯及环糊精按质量比为100 :1~16 :0. 5~2,加入 到熔融混炼设备中，于180~200°C下进行熔融混炼，得到混合物； 所述的熔融混炼设备为密炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机； 如将干燥后的聚甲醛、聚氨酯及环糊精加入密炼机进行熔融混炼，预混时密炼机的转 子速度为10~30rpm/min，恪融混炼1~2min，然后将转子速度提升至45~75rpm/min，恪 融混炼5~lOmin; 如将干燥后的聚甲醛、聚氨酯及环糊精加入单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行熔融 混炼，喂料时螺杆挤出机的螺杆速度为10~20rpm/min，挤出时将螺杆速度提升至45~ 75rpm/min； 步骤（3).将混合物从熔融混炼设备中出料，降至常温并结晶，得到高热稳定性的聚甲 醛复合物POM-TPU- 0 -CD。 作为优选，所述的聚氨酯为聚酯型热塑性聚氨酯弹性体； 作为优选，步骤（2)中干燥后的聚甲醛、聚氨酯及环糊精按质量比为100 :5 :0. 5加入 到熔融混炼设备进行熔融混炼。 本专利技术的有益效果是： 本专利技术创新性地将TPU和环糊精作为添加剂成功地对P0M进行了改性，表现出三方面 的优点：（1)由于TPU自身的降解温度比较低，增加其添加量不能进一步提高聚甲醛的耐 热温度，而加入环糊精之后，其热稳定性却能得到大幅提高；这在之前从未有过报道；（2) 此外，此种聚甲醛复合物在保证一定强度的同时断裂伸长率有大幅提高，可满足实际需要； (3 )所有组分均是商品化产品，于实验室简单实现。 本专利技术选择TPU和环糊精协同作用的原因如下：（1)虽然添加TPU可以提高聚甲 醛的热稳定性，但是效果甚微；而加入环糊精之后，热稳定性却得到大幅提高；（2)由于弹 性体改性聚甲醛时强度和刚性会有所下降，故同时加入环糊精之后，可降低TPU的使用量， 因而能在一定程度上保障聚甲醛复合物的力学性能。 本专利技术中TPU的氨基可有效吸收P0M降解时放出的甲醛和甲酸，因此TPU可在一 定程度上提高P0M的热稳定性；而环糊精的空腔，即使形成包合物，仍然可以吸附聚甲醛分 解时释放的甲醛气体，因此可以大幅提高聚甲醛的耐热温度。 本专利技术的聚甲醛复合物极大提高了聚甲醛的热稳定性，且保证了材料优异的力学 性能，可以应用在汽车工业、建筑、电子电器等等领域。【附图说明】 图1为对比例1~2、实施例1所制备的材料在氮气气氛下的热重分析图； 图2为对比例1~2、实施例1所制备的材料在氮气气氛下的微商热重分析图； 图3为对比例1~2、实施例1所制备的材料在空气气氛下的热重分析图； 图4为对比例1~2、实施例1所制备的材料在空气气氛下的微商热重分析图； 图5为对比例1~2、实施例1所制备的材料的力学性能图。【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的分析。 对比例1. 步骤（1).将聚甲醛在80~110°C下真空干燥48~72h; 步骤（2).将50g干燥后的聚甲醛加入密炼机中，于180~200°C下熔融共混，10~ 30rpm/min转速下熔融混炼1~2min，然后将转子速度提升至45~75rpm/min，熔融混炼 5 ~10min〇 步骤（3).将聚甲醛熔体从密炼机中出料，降至常温并结晶，得到聚甲醛材料。 对比例2. 步骤（1).将聚甲醛、聚氨酯分别在80~110°C下真空干燥48~72h; 步骤（2).将50g干燥后的聚甲醛与2.5g干燥后的聚氨酯加入密炼机中，于180~200°C下熔融共混，10~30rpm/min转速下熔融混炼1~2min，然后将转子速度提升至45~ 75rpm/min，恪融混炼 5 ~lOmin。 步骤（3).将共混物从密炼机中出料，降至常温并结晶，得到聚甲醛复合物材料。 对比例2制备的聚甲醛复合物中聚甲醛与聚氨酯的质量比为50 :2. 5。 实施例1. 步骤（1).将聚甲醛、聚氨酯、环糊精分别在80°C下真空干燥24h; 步骤（2).将50g干燥后的聚甲醛、2.5g干燥后的聚氨酯及0.25g环糊精加入到密炼 机中，于180~200°C下熔融共混，10~30rpm/min转速下熔融混炼1~2min，然后将转子速 度提升至45~75rpm/min，恪融混炼5~lOmin。 步骤（3).将共混物从密炼机出料，降至常温并结晶，得到高热稳定性的聚甲醛复 合物。 实施例1制备的聚甲醛复合物中聚甲醛与聚氨酯、环糊精的质量比为50:2. 5 : 0. 25〇 将对比例1~2、实施例1所制备的材料进行热稳定性测试，其测试条件为：从30°C 以10°C/min的升温速率升至600°C;氮气氛围。 表1对比例1~2、实施例1所制备的材料氮气气氛下热稳定性测试结果【主权项】1. 一种具有高热稳定性的聚甲醛复合物POM-TPU-0 -⑶，为共混物，其特征在于该 共混物包括聚甲醛、聚氨酯和环糊精；聚甲醛、聚氨酯和环糊精的质量比为100 :1~16 : 0? 5 ~2〇2. 如权利要求1所述的一种具有高热稳定性的聚甲醛复合物POM-TPU-0 -CD，其特征 在于本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有高热稳定性的聚甲醛复合物POM‑TPU‑β‑CD，为共混物，其特征在于该共混物包括聚甲醛、聚氨酯和环糊精；聚甲醛、聚氨酯和环糊精的质量比为100：1～16：0.5～2。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李勇进，郑鑫，王莲，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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