聚甲醛组合物、 用于制造的方法和由其制备的制品技术

增强的聚甲醛组合物，其包含：50‑90wt％的聚甲醛；10‑50wt％的玻璃纤维，其中聚甲醛与玻璃纤维的重量的总和为100wt％；1‑小于4.0wt％的(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂，基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计；0.1‑5wt％，优选0.1‑2.5wt％的热稳定剂；和0.1‑5wt％的抗氧化剂，其中(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂、热稳定剂和抗氧化剂的量基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计。

Polyoxymethylene composition, process for making and article made therefrom

Polyoxymethylene composition, enhanced comprising 50 90wt% polyoxymethylene; 10 50wt% glass fiber, the sum of polyoxymethylene and glass fiber weight is 100wt%; 1 less than 4.0wt% (meth) acrylic polymer additives, the total weight of POM and glass fiber meter based on 5wt%; 0.1. The heat stabilizer preferably 0.1 2.5wt% and 0.1; 5wt% antioxidant, including (meth) acrylic polymer additives, heat stabilizers and antioxidants in the amount of the total weight of POM and glass fiber based on meter.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚甲醛组合物、用于制造的方法和由其制备的制品
技术介绍
众所周知，聚甲醛(POM)，也称为聚缩醛，是在各种应用中特别有用的工程材料。聚甲醛通常显示出优异的机械性质、抗疲劳性、抗磨性、耐化学性、润滑性和可模制性。包含聚甲醛的组合物在通过通常用于热塑性材料的挤出、压塑、注塑、吹塑、旋转模制、熔融纺丝、冲压和热成型技术制备制品中是特别有用的。由这样的组合物制备的成品制品拥有前述期望的与聚甲醛相关的性质，并且因此用于构建广泛技术范围的模制部件，例如，在汽车、工业/机械、消费商品和电/电子应用中。在多种应用中，通常重要的是，聚甲醛组合物具有良好的机械性质，包括韧度和刚度，尤其是在暴露于热时。未增强的聚甲醛组合物通常具有良好的屈服伸长率和耐磨损性，但是可能具有不足的刚度，特别是在升高的温度下。通常将添加剂例如矿物填料和纤维状增强剂用于改善聚合物组合物的物理性质。当将增强剂并入聚甲醛组合物中时，可能以其它材料性质(包括例如，耐磨损性和延性)为代价得到增加的冲击强度。因此，期望的是提供具有平衡的物理性质的聚甲醛组合物。特别感兴趣的是这样的聚甲醛组合物，其具有高冲击强度而不导致其它性质的显著降低，迄今为止这是使用常规聚甲醛组合物不可能实现的。优化模量-冲击平衡指的是具有其中冲击强度在对模量的影响最小或没有影响的情况下得到显著增加的性质组合的组合物。此外，聚甲醛组合物的其它实用(enabling)性质，包括热性质，是在模量-冲击平衡的组合物中无法预期实现的。具有这些期望的性质的聚甲醛复合材料已经是大量研究和研发的课题。优化机械和热性质已经大量聚焦在通过例如为填料上浆、官能化聚合物基体和使复合材料相容(通过添加剂或共聚物)调节聚合物基体与填料组分之间的界面相互作用。虽然如此，持续存在对于除了良好的总机械性质和热稳定性之外还具有高冲击强度的增强的聚甲醛组合物的需求。简要说明如本文所公开的，聚甲醛组合物包含50-90wt％的聚甲醛；10-50wt％的玻璃纤维，其中聚甲醛与玻璃纤维的重量的总和为100wt％；和1-小于4.0wt％的(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂，基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计。制造聚甲醛组合物的方法包括熔融组合组合物的组分，和挤出组分。制品包含聚甲醛组合物。制品可以汽车组件、纺织品机械组件或工程组件。聚甲醛组合物的模制样品包含玻璃纤维和1-小于4wt％的(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂，模制样品的平均拉伸模量为8.5GPa或更大并且平均拉伸强度为130MPa或更大，例如130GPa或更大，根据ISO527/2012测量。通过详细说明示例上述和其它特征。详细说明本文描述了具有高冲击强度而不影响模量(刚度)和热性质(热变形温度)的聚甲醛组合物。组合物包含聚甲醛、增强性玻璃纤维和(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂。令人惊奇地发现，以指定的量使用特定的(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂可以赋予增强的聚甲醛组合物改善的冲击强度，同时维持平衡的机械和热性质。在(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂的存在下组合物的摩擦性质也得到改善。如本文所用的，聚甲醛包括均聚物、共聚物或这些物质的组合。聚甲醛包含甲醛结构重复单元(-CH2O-)作为主要组成单元。聚甲醛均聚物可以通过聚合甲醛或甲醛同等物，例如甲醛的环状低聚物制备。在示例性实施方案中，聚甲醛均聚物可以具有末端羟基基团，其可以封端以形成例如酯或其它基团。对均聚物来说另外的端基可以包括但不限于，乙酸酯和甲氧基基团。聚甲醛共聚物可以包含一种或多种得自共聚单体的单元，所述共聚单体可以包括导致具有2-12个连续碳原子的醚单元并入聚合物链中的缩醛和环状醚。当组合物包括聚甲醛共聚物时，共聚单体的量通常不大于20wt％，例如，不大于15wt％，例如，约2wt％。示例性共聚单体包括环氧乙烷、环氧丁烷和1,3-二氧戊环。聚甲醛共聚物是通常的无规共聚物，但是可以为嵌段共聚物、接枝共聚物等等。共聚物可以通过例如用羧酸(例如，乙酸、丙酸或丁酸)酯化来在链端稳定。聚甲醛可以通过添加适当量的分子量调节剂和通过使用阳离子聚合催化剂来通过阳离子聚合获得。可施用的分子量调节剂、阳离子聚合催化剂、聚合方法、聚合设备、聚合后催化剂减活、用于稳定通过聚合制备的粗聚甲醛共聚物的末端的方法等等通常是已知的，并且其中任一者可以用于制备本专利技术的聚甲醛。聚甲醛可以是支化或线型的并且通常的数均分子量(Mn)可以为至少10,000克/摩尔，例如，20,000-90,000克/摩尔。分子量可以如下测量：1)通过凝胶渗透离子色谱法，在间甲酚中，在160℃下，使用DuPontPSM双峰柱套件，其具有60和1000埃的标称孔径；或2)通过使用ASTMD1238或ISO1133测定熔体流速。熔体流速可以为0.1-100克每分钟(g/min)，或0.5-60g/min，或更具体而言0.8-40g/min。不存在与聚甲醛的聚合程度或分子量相关的特别限制，只要聚合物拥有期望的熔体可模制性。组合物中存在的聚甲醛的量可以为50-90重量百分数(wt％)，例如，60-85wt％，例如，70-80wt％，基于100wt％的聚甲醛和增强剂。如本文描述的制造和纯化的聚甲醛适合用于各种各样的组合物和应用。可以将添加剂添加至纯化的聚甲醛以形成聚甲醛组合物。添加剂可以包括一种或多种添加剂，选择所述添加剂以实现期望的性质，条件是也选择添加剂(一种或多种)以便不显著地不利影响聚甲醛组合物的优选性质。本专利技术的聚甲醛组合物进一步包含增强剂。合适的增强剂包括例如云母、粘土、长石、石英、石英岩、珍珠岩、板状矽藻土、硅藻土、硅酸铝(莫来石)、合成硅酸钙、熔融二氧化硅、煅制二氧化硅、砂、硼氮化物粉末、硼硅酸盐粉末、硫酸钙、碳酸钙(例如白垩、石灰石、大理石和合成沉淀碳酸钙)滑石(包括纤维状、模块化、针形和片状滑石)、硅灰石、中空或实心玻璃球、硅酸盐球、煤胞(cenosphere)、铝硅酸盐或(阿尔莫斯菲尔(armosphere))、高岭土、碳化硅晶须、氧化铝、碳化硼、铁、镍或铜、连续和短切碳纤维或玻璃纤维、硫化钼、硫化锌、钛酸钡、钡铁氧体、硫酸钡、重晶石、TiO2、氧化铝、氧化镁、颗粒状或纤维状铝、青铜、锌、铜或镍、玻璃薄片、薄片状碳化硅、薄片状二硼化铝、薄片状铝、钢薄片、天然填料如木粉、纤维状纤维素、棉花、剑麻、黄麻、淀粉、木质素、磨碎坚果壳或米谷壳、增强性有机纤维填料如聚(醚酮)、聚酰亚胺、聚苯并唑、聚(苯硫醚)、聚酯、聚乙烯、芳族聚酰胺、芳族聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚四氟乙烯和聚(乙烯醇)，以及包含至少一种前述增强剂的组合。增强剂可以涂覆有金属材料的层以促进导电性，或用硅烷处理的表面以改善与聚合物基体的粘合和分散。增强剂可以例如为玻璃纤维。增强剂可以为，例如，短切玻璃纤维。有用的玻璃纤维可以由任何类型的已知的可纤维化玻璃组合物形成，并且包括例如，由通常称为“E-玻璃”、“A-玻璃“、“C-玻璃”、“D-玻璃”、“R-玻璃”、“S-玻璃”，以及E-玻璃衍生物的可纤维化玻璃组合物(不含氟和/或不含硼)制备的那些。商业上生产的玻璃纤维通常的标称长丝直径为4.0-35.0微米，并且最通常生产的E-玻璃纤维的标称长丝直径为9.0-30.0微米。长丝可以通过标准方法制备，例如，通过蒸汽或空气吹制、火焰吹制本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚甲醛组合物，包含：·50‑90wt％的聚甲醛；·10‑50wt％的玻璃纤维，其中聚甲醛与玻璃纤维的重量的总和为100wt％；和·1‑小于4.0wt％的(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂，基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.05 US 62/046,2381.聚甲醛组合物，包含：·50-90wt％的聚甲醛；·10-50wt％的玻璃纤维，其中聚甲醛与玻璃纤维的重量的总和为100wt％；和·1-小于4.0wt％的(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂，基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计。2.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，进一步包含0.1-5wt％的热稳定剂，基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计。3.根据权利要求1-2中任一项或多项所述的聚甲醛组合物，进一步包含0.1-5wt％的抗氧化剂，基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计。4.根据权利要求1-3中任一项或多项所述的聚甲醛组合物，包含：·50-90wt％，优选60-85wt％，更优选70-80wt％的聚甲醛；·10-50wt％，优选15-40wt％，更优选20-30wt％的玻璃纤维，其中聚甲醛与玻璃纤维的重量的总和为100wt％；·1-小于4.0wt％，优选1.5-3.5wt％，更优选2-3wt％的(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂；·0.1-5wt％，优选0.1-2.5wt％，更优选0.2-1wt％的热稳定剂；和·0.1-5wt％，优选0.1-2.5wt％，更优选0.2-1wt％的抗氧化剂；其中(甲基)丙烯酸类聚合物添加剂、热稳定剂和抗氧化剂的量基于聚甲醛与玻璃纤维的总重量计。5.根据权利要求1-4中任一项或多项所述的聚甲醛组合物，其中所述组合物的模制样品的无缺口Izod冲击强度为50kJ/m2或更大，并且缺口Izod冲击强度为8.7kJ/m2或更大，各自根据ISO180/2000测量。6.根据权利要求1-5中任一项或多项所述的聚甲醛组合物，其中所述组合物的模制样品的无缺口Charpy冲击强度为57kJ/m2或更大，并且缺口Charpy冲击强度为8.8kJ/m2或更大，根据ISO...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·南迪，S·米特拉，J·博佐维克武基克，A·达伍德，
申请(专利权)人：SABIC环球技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL