一种聚甲醛合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种聚甲醛合金及其制备方法。该聚甲醛合金包括按质量份计的下列原料：POM 80~100份、热塑性弹性树脂2.5~20份、环氧型相容剂1.25~10份、抗氧剂0.5份。其制备方法是先将POM、热塑性弹性树脂和环氧型相容剂进行预热，然后用同向双螺杆挤出机挤出并造粒，最后将造出的颗粒烘干即可。本发明专利技术得到的聚甲醛合金的力学性能好、热稳定性高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于材料工程
，尤其涉及一种工程塑料，具体涉及一种聚甲醛合金及其制备方法。
技术介绍
聚甲醛，又名聚氧亚甲基、聚甲醛合金，英文名称polyoxymethylene，英文缩写POM，是一种分子主链中含有-CH2O-链节的高结晶线性高聚物，是一种综合性能优良的工程塑料，并且是世界五大工程塑料之一。由于聚甲醛的硬度、刚度、强度类似金属，故又有“夺钢”、“赛钢”之称。尽管聚甲醛的综合性能优异，用途广泛，被应用于多个领域，但聚甲醛的性能还是存在一些不足：聚甲醛的缺口冲击强度低、韧性差。聚甲醛的分子结构简单规整，对称性好，有序性好，容易结晶且结晶度高，故聚甲醛在加工成型过程中容易生成较大的球晶且球晶之间的间隙大。当POM制件受到外来冲击时，由于球晶尺寸较大，容易导致应力集中，从而造成材料结构破坏，缺口敏感性大，韧性差。二元或者多元聚合物共混改性是制备高性能聚合物合金的常用手段。在聚合物合金化改性中，马来酸酐接枝聚合物是常用的相容剂。但是马来酸酐接枝聚合物分子链上的极性酸酐基团可水解产生微量的顺丁烯二酸，将促进聚甲醛发生分解产生甲醛，甲醛又生成甲酸又促进分解，从而导致聚甲醛合金力学性能大幅降低。因此马来酸酐接枝聚合物不适合作为聚甲醛共混改性的相容剂。因此，有必要针对性地研究新的物质作为相容剂来制备高性能聚合物合金。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种力学性能好、热稳定性高的聚甲醛合金，并提供其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM80～100份、热塑性弹性树脂2.5～20份、环氧型相容剂1.25～10份、抗氧剂0.5份。其中，所述的热塑性弹性树脂为POE、EBA、SEBS或EMA；所述的环氧型相容剂为POE-g-GMA、EMA-GMA或SEBS-g-GMA。进一步，包括按质量份计的下列原料：POM85～97.5份、POE2.5～15份、POE-g-GMA1.25～7.5份、抗氧剂0.5份。更进一步，包括按质量份计的下列原料：POM92.5份、POE7.5份、POE-g-GMA3.75份、抗氧剂0.5份。进一步，包括按质量份计的下列原料：POM80～95份、EBA5～20份、EMA-GMA2.5～10份、抗氧剂0.5份。更进一步，包括按质量份计的下列原料：POM93份、EBA5份、EMA-GMA2.5份、抗氧剂0.5份。进一步，包括按质量份计的下列原料：POM93份、EMA5份、EMA-GMA2.5份、抗氧剂0.5份。进一步，包括按质量份计的下列原料：POM92.5份、SEBS7.5份、SEBS-g-GMA3.75份、抗氧剂0.5份。一种POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金的制备方法，包括以下步骤：1)将POM在鼓风干燥箱中以80℃烘干3小时；将POE和POE-g-GMA在鼓风干燥箱中以50℃干燥3小时；2)将POM、POE、POE-g-GMA和抗氧剂在同向双螺杆挤出机中共混，然后造粒，得到POM/POE/POE-g-GMA颗粒；其中挤出温度设置为115～195℃，转速200转/分钟；3)将得到的POM/POE/POE-g-GMA颗粒在鼓风干燥箱中以50℃干燥12小时，得到干燥的POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金。一种POM/EBA/EMA-GMA聚甲醛合金的制备方法，包括以下步骤：1)将POM在鼓风干燥箱中以80℃烘干3小时；将EBA和EMA-GMA在鼓风干燥箱中以50℃干燥3小时；2)将POM、EBA、EMA-GMA和抗氧剂在同向双螺杆挤出机中共混，从喂料口到口模的各加热区间的温度分别设置为110℃、150℃、170℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃和180℃；将同向双螺杆挤出机挤出的熔体冷却至室温并切粒，得到POM/EBA/EMA-GMA颗粒。使用的同向双螺杆挤出机可分为六个功能段即进料段、塑化段、混炼段、排气段、压力段和均化段，对应的从喂料口到口模共有11个加热区间。3)将得到的POM/EBA/EMA-GMA颗粒在鼓风干燥箱中以50℃干燥12小时，以去除表面的水分，得到干燥的POM/EBA/EMA-GMA聚甲醛合金。甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)可以被用来提高热塑性塑料的相容性和热稳定性。GMA的环氧官能团可以与聚甲醛的端羟基发生反应，本专利技术以GMA的接枝共聚物或无规共聚物作为聚甲醛的反应型相容剂。环氧型相容剂是一种具有独特效果的相容剂，与马来酸酐接枝聚合物相比，其具有更高的活性，且偏中性，不会引起聚甲醛解聚，在聚甲醛共(a)POE-g-GMA，(b)POM/POE/POE-g-GMA合金混改性中尤为适用。在反应中，分子链上的环氧基易与聚甲醛端羟基发生开环反应，而其主链与增韧剂如具有相同或类似链段结构，就能很好地增加聚甲醛基体与增韧剂之间的相容性，从而得到高性能的聚甲醛合金。所述的抗氧剂采用制备工程塑料中常用的抗氧剂，如抗氧剂168、抗氧剂1010和BHT等。当热塑性弹性树脂为EMA等聚酯类热塑性弹性树脂、环氧型相容剂为EMA-GMA等GMA的无规共聚物时，可以采用POM/EBA/EMA-GMA聚甲醛合金的制备方法；而当热塑性弹性树脂为SEBS等聚烯烃类热塑性弹性树脂、环氧型相容剂为SEBS-g-GMA等GMA的接枝共聚物时，可以采用POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金的制备方法。与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：1、本专利技术以甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝或无规共聚物作为聚甲醛的共混改性相容剂，它活性高且偏中性，不会引起聚甲醛分解，从而大大地提高了聚甲醛合金的力学性能。2、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝或无规共聚物与聚甲醛的端羟基产生化学反应，从而提高聚甲醛基体与增韧剂之间的相容性，提高了聚甲醛合金的稳定性。3、本专利技术对于制造增强或者增韧的高性能聚甲醛合金具有重要意义，有良好的市场推广前景。附图说明图1为POE-g-GMA和POM/POE/POE-g-GMA合金的红外光谱图；图2为本专利技术实施例一的相容剂对POM合金热稳定性的影响比对曲线图；图3为EMA-GMA的红外光谱图；图4为本专利技术实施例二的E-0和E-20的红外光谱图。其中：在图1中，a为POE-g-GMA，b为POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金；在图4中，1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM 80~100份、热塑性弹性树脂2.5~20份、环氧型相容剂1.25~10份、抗氧剂0.5份。

【技术特征摘要】
1.一种聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM80~100份、热塑性弹性树脂2.5~20份、环氧型相容剂1.25~10份、抗氧剂0.5份。
2.根据权利要求1所述的聚甲醛合金，其特征在于，所述的热塑性弹性树脂为POE、EBA、SEBS或EMA；所述的环氧型相容剂为POE-g-GMA、EMA-GMA或SEBS-g-GMA。
3.根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM85~97.5份、POE2.5~15份、POE-g-GMA1.25~7.5份、抗氧剂0.5份。
4.根据权利要求3所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM92.5份、POE7.5份、POE-g-GMA3.75份、抗氧剂0.5份。
5.根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM80~95份、EBA5~20份、EMA-GMA2.5~10份、抗氧剂0.5份。
6.根据权利要求5所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM93份、EBA5份、EMA-GMA2.5份、抗氧剂0.5份。
7.根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM93份、EMA5份、EMA-GMA2.5份、抗氧剂0.5份。
8.根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM92.5份、SEBS7.5份、SEBS-g-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王选伦，杨文青，尹皓，李又兵，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50