一种改性聚甲醛、其制备方法及聚甲醛组合物技术

本发明专利技术提供一种改性聚甲醛，由包括聚甲醛、碳酸钙和偶联剂的混合物制备得到，所述改性聚甲醛的表面具有纳米微孔结构。本发明专利技术提供的改性聚甲醛表面具有纳米微孔结构，该结构对于涂料有很显著的吸附作用，提高了聚甲醛制件对涂料的附着力，从根本上改善聚甲醛的涂装性能。另外，由于碳酸钙是无机成核剂，为聚甲醛冷却过程中提供大量异相成核中心，增加成核密度，提高成核速度，在得到细小的晶粒同时缩短成型周期，从而达到改善力学性能的作用。实验结果表明，本发明专利技术提供的改性聚甲醛对涂料的附着力等级为0/5B。本发明专利技术还提供一种改性聚甲醛的制备方法及聚甲醛组合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，尤其涉及一种改性聚甲醛、其制备方法及聚甲 醛组合物。
技术介绍
聚甲醛强度高，尺寸稳定性好，并且具有良好的耐蠕变性、耐疲劳性、耐磨损性、耐 化学药品性和自润滑性等优良性能，是一类综合性能非常优秀的热塑性工程塑料，素有"赛 钢"的美称，在工程塑料应用中具有不可替代的地位，已被广泛应用于航空、汽车、精密仪 器、电子电器、产业机械和建筑等行业。 由于聚甲醛是具有柔性链的线性高结晶性聚合物，其表面光滑、硬度高，其分子链 主要由C-0构成，C-0键的键能比C-C键的键能大，分子内聚能高，导致聚甲醛的大分子上 缺少亲水或者亲油基团，常规的印刷、涂装和化学处理很难进行，聚甲醛不仅具有较高的硬 度、强度和刚度，同时，聚甲醛制品存在结晶区和非结晶区，采用一般的粗化方法仅能将其 表面部分粗化，其粗化程度和粗化结构，均不能满足电镀或喷涂的需要，影响最终的工艺效 果。经现有的粗化工艺对聚甲醛表面进行处理后，目前市场上所售的涂料依然很难在聚甲 醛表面附着，因此，如何有效的改善聚甲醛制品的表面性能，是解决聚甲醛制件表面喷涂的 主要问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种改性聚甲醛、其制备方法及聚甲醛组合物，本专利技术提 供的改性聚甲醛表面能够解决聚甲醛制品表面不易喷涂、喷涂后容易脱漆的问题。 本专利技术提供一种改性聚甲醛，由包括聚甲醛、碳酸钙和偶联剂的混合物制备得到， 所述改性聚甲醛的表面具有纳米微孔结构。 优选的，所述混合物中聚甲醛的质量分数为70~90%。 优选的，所述混合物中碳酸钙的粒径为0. 01~20 y m ; 所述混合物中碳酸钙的质量分数为5~25%。 优选的，所述偶联剂包括硬脂酸、硬脂酸盐、磷酸酯、有机硅烷、有机钛化合物、有 机铝化合物和稀土有机聚合物中的一种或几种； 所述偶联剂的质量为所述碳酸钙质量的1〇~30%。 优选的，所述改性聚甲醛表面的纳米微孔的孔径为0. 03~20 ym。 本专利技术提供一种改性聚甲醛的制备方法，包括以下步骤： A)将聚甲醛、碳酸钙和偶联剂进行混炼，得到改性聚甲醛中间体； B)将酸性溶液与所述步骤A)得到的改性聚甲醛中间体混合，进行酸处理，得到改 性聚甲醛。 优选的，所述聚甲醛的质量分数为70~90% ;所述碳酸钙的质量分数为5~25%，所述碳酸钙的粒径为0. 03~20 ym ; 所述偶联剂的质量为所述碳酸钙质量的10~30%。 优选的，所述酸性溶液包括硫酸溶液和/或盐酸溶液； 所述酸性溶液的质量浓度为1~10%。 优选的，所述步骤B)中酸处理的时间为10~15min。 本专利技术提供一种聚甲醛组合物，包括改性聚甲醛和涂覆在所述改性聚甲醛表面的 涂料，所述改性聚甲醛为上文所述的改性聚甲醛。 本专利技术提供一种改性聚甲醛，由包括聚甲醛、碳酸钙和偶联剂的混合物制备得到， 所述改性聚甲醛的表面具有纳米微孔结构。本专利技术提供的改性聚甲醛表面具有纳米微孔 结构，该结构对于涂料有很显著的吸附作用，提高了聚甲醛制件对涂料的附着力，从根本上 改善聚甲醛的涂装性能。另外，由于碳酸钙是无机成核剂，为聚甲醛冷却过程中提供大量异 相成核中心，增加成核密度，提高成核速度，在得到细小的晶粒同时缩短成型周期，从而达 到改善力学性能的作用。实验结果表明，本专利技术提供的改性聚甲醛对涂料的附着力等级为 0/5B〇【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据 提供的附图获得其他的附图。 图1为本专利技术实施例1得到的改性聚甲醛的SEM图； 图2为本专利技术实施例1得到的改性聚甲醛中间体的偏光显微镜照片； 图3为本专利技术比较例2得到的聚甲醛制件的偏光显微镜照片。【具体实施方式】 本专利技术提供了一种改性聚甲醛，由包括聚甲醛、碳酸钙和偶联剂的混合物制备得 到，所述改性聚甲醛的表面具有纳米微孔结构。 本专利技术提供的改性聚甲醛表面具有纳米微孔结构，该结构对于涂料有很显著的吸 附作用，提高了聚甲醛制件对涂料的附着力，从根本上改善聚甲醛的涂装性能。 本专利技术提供的改性聚甲醛由包括聚甲醛、碳酸钙和偶联剂的混合物制备得到。在 本专利技术中，所述聚甲醛在所述混合物中的质量分数优选为70~90%，更优选为75~85%; 所述聚甲醛的数均分子量优选为12~18万，更优选为15~16万；所述碳酸钙的质量分 数优选为5~25 %，更优选为10~20 %，最优选为12~18% ;所述碳酸钙的粒径优选为 0? 03~20 y m，更优选为0? 5~15 y m，最优选为1~10 y m ;碳酸妈的颗粒尺寸会明显影响 改性聚甲醛的力学性能，粒径小于0.03 ym时会发生明显团聚，不能在在表面形成均一的 微孔结构，会严重影响改性聚甲醛表面的涂覆性能。 在本专利技术中，所述偶联剂优选包括硬脂酸、硬脂酸盐、磷酸酯、有机硅烷、有机钛化 合物、有机铝化合物和稀土有机聚合物中的一种或几种，更优选包括硬脂酸、硬脂酸钙、硬 脂酸锌、硬脂酸铅、硬脂酸钠、铝酸酯、磷酸酯、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧 丙基三甲氧基硅烷、y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、y-二乙烯三氨基丙基三甲氧 基硅烷、0-(3,4环氧环己基）-乙基三乙氧基硅烷、异丙基三（十二烷基苯磺酰基）钛酸 酯、二（乙酰丙酮）钛酸二异丙酯、二（乙酰乙酸乙酯）钛酸二异丙酯、乙酰乙酸乙酯铝二异 丙酯、铝钛复合物、铝锆络合物和稀土有机聚合物中的一种或几种，最优选包括硬脂酸钙、 Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、异丙基三（十二烷基苯 磺酰基）钛酸酯、铝钛复合物中的一种或几种；所述偶联剂的质量优选为所述碳酸钙质量 的10~30%，更优选为15~25%。偶联剂含量过小，无机填料不能得到充分改性，添加到 聚甲醛粉料中不能起到增强增韧的效果，偶联剂含量过大，使制品性能降低。本专利技术对所述 偶联剂的来源没有特殊的限制，可采用所述偶联剂的市售商品，也可按照本领域技术人员 熟知的制备所述偶联剂的方法自行制备。 本专利技术提供的改性聚甲醛表面具有纳米微孔结构，所述纳米微孔结构为改性聚甲 醛表面的碳酸钙经酸处理后形成的，所述纳米微孔的孔径优选为0. 03~20 ym，更优选为 0? 5~15 y m，最优选为1~10 y m。 本专利技术提供了一种改性聚甲醛的制备方法，包括以当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性聚甲醛，由包括聚甲醛、碳酸钙和偶联剂的混合物制备得到，所述改性聚甲醛的表面具有纳米微孔结构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李子林，刘睿，张红伟，樊钹，
申请(专利权)人：云南云天化股份有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53