本发明专利技术公开了一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，包括以下重量份的组分：聚甲醛100份、湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)10~30份、氧化铝粉5~10份、抗氧化剂0.5~1.5份、光稳定剂0.2~0.5份、润滑剂0.5~2份。PUR增韧增强聚甲醛材料以保持其韧性，同时通过氧化铝粉提高聚甲醛材料的耐磨性能，从而获得高耐磨强度和高韧性的聚甲醛材料，本发明专利技术制备的增韧增强改性聚甲醛材料，具有低摩擦系数、吸水性小、尺寸稳定、硬度高、刚性好、冲击强度高、耐磨性好等特点。
A pur toughened, reinforced and modified POM material and its preparation method
【技术实现步骤摘要】
一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料及其制备方法
本专利技术属于高分子材料改性
，具体涉及一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料及其制备方法。
技术介绍
聚甲醛，英文名称Polyoxymethylenes(简称POM)又称聚氧化亚甲基、聚缩醛，俗称为超钢、赛钢，乃分子主链中含有[-CH2-O-]链节的线性高分子化合物，是为乳白色不透明高结晶的线性热塑性树脂。聚甲醛是一种没有侧边官能基、高密度、高结晶的线性聚合物，具有高硬度、高拉伸强度和较好的冲击强度，具有优异的耐化学药品性，尺寸稳定性好等性能，适用于高刚性，耐摩擦性的产品。聚甲醛典型的工艺应用为注塑成型，应用在包括高性能工程部件，例如小齿轮、紧固件、凸轮、轴承等。另外该材料亦被广泛使用在化工、建筑、汽车和消费电子等产业。聚甲醛虽然有优秀的综合性能，但聚甲醛因其结晶度高，球晶大，韧性差，缺口敏感性较大，缺口冲击强度较低，如此大大限制了聚甲醛的应用，故在工业应用上，需要进行增韧改性。然而聚甲醛分子间的极性很弱，既没有侧基又无官能基团，与大多数的聚合物兼容性极差，若使用聚合物来增韧改性，就必须提高聚甲醛和增韧剂之间的兼容性，并提高接口结合力，以此来提高聚甲醛增韧材料的综合性能。目前通常使用热塑性聚氨酯弹性体、聚烯烃弹性体、聚酰胺弹性体、丁腈橡胶等聚合物共混方式来改善其韧性性能，其中最广泛应用、并实现工业化的聚甲醛增韧体系乃是聚甲醛与热塑性聚氨酯弹性体体系。聚甲醛具有分子链结构简单规整和球型晶形尺寸较大的特点，与其它聚合物间的兼容性极差且缺口敏感性大，不容易进行增韧改性，所以对于聚甲醛的增韧改性研究有着实质上的意义，迫切需要一种取而代之的制备工艺。中国专利ZL200410040158.8公开了以乙烯-醋酸乙烯为增容剂，用来改善聚甲醛与热塑性聚氨酯弹性体(TPU)之间的兼容性，增强TPU与聚甲醛两相之间的共混的黏结力，来提高增韧效率，研究制备了POM/热塑性聚氨酯弹性体共混物，当聚氨酯用量为15-30份时，POM缺口冲击强度可达20KJ/m2左右，但其拉伸强度下降明显，仅为34MPa左右。热塑性聚氨酯弹性体是聚甲醛常用的增韧改性剂，但聚甲醛的应用产品物性要求较高，工业上聚甲醛除了提升韧性的同时，聚甲醛的刚性和强度不可大幅度下降。中国专利ZL200510020429.8公开采用自制力化学反应器将热塑性聚氨酯弹性体与碳酸钙、二氧化硅、滑石粉等复合制备超细复合粉体，再与POM复合，获得了具有较高冲击韧性的P0M。当聚氨酯用量为20份时，其缺口冲击强度可达17KJ/m2，拉伸强度达39MPa，下降较小。但由于热塑性聚氨酯弹性体热稳定性较差，在较高温度(>200℃)成型加工易引起其分子降解，从而使其增韧效果减弱。另一方面，较高用量的聚氨酯弹性体虽能显着增加POM冲击韧性，但会导致其力学强度的大幅降低；采用颗粒状填料对其综合力学性能的改善也不明显。中国专利CN102532797A公开了添加聚氨酯弹性体及硅氧烷母粒改性聚甲醛材料，改善聚甲醛回弹性，耐磨性及润滑性，扩大聚甲醛材料的应用范围。聚氨酯弹性体添加可以改善材料的回弹性及硅氧烷母粒改善耐磨性能。中国专利CN102585433A公开了一种耐磨，增强聚甲醛合金材料，该材料添加玻璃纤维增强聚甲醛的抗拉，弯曲强度，添加聚四氟乙烯提高耐磨性能，但存在不容易分散均匀问题，影响整体性能。因此，研究开发POM高效增强增韧体系，对增韧POM的研究应用具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供了一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料及其制备方法，解决了聚甲醛冲击韧性和力学的强度低的技术问题。本专利技术采用反应型聚氨酯树脂(PUR)加入聚甲醛做为改性增韧增强材料，并提供该材料制备方法，使聚甲醛具有更高的冲击韧性且力学的强度不会大幅度的降低，增韧增强POM并保持其韧性，同时通过氧化铝粉提高POM材料的耐磨性能，从而获得高耐磨强度和高韧性的聚甲醛材料。本专利技术制备的增韧增强改性聚甲醛(POM)材料，具有低的摩擦系数、吸水性小尺寸稳定、硬度高、刚性好、冲击强度高、耐磨性好等特点。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，所述材料包括以下重量份的组分：聚甲醛100份、湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)10～30份、氧化铝粉5～10份、抗氧化剂0.5～1.5份、光稳定剂0.2～0.5份、润滑剂0.5～2份。进一步地，所述聚甲醛为三聚甲醛与二氧戊环开环制得的共聚甲醛，其熔融指数为5～15g/10min。进一步地，所述湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)的黏度为4000-20000cps/120℃、NCO％含量为2.0-5.0％；所述湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)为PR-6593、PR-6593E、PR-6626、PR-6505、PR-6590H、PR-6643的一种或多种。进一步地，所述氧化铝粉的晶型为γ-Al2O3、粒径为20nm、比表面积≥160m2/g。氧化铝粉的比表面高，具有耐高温的惰性，高活性，属活性氧化铝；硬度高、尺寸稳定性好，起到了提高聚甲醛复合材料的耐磨性能的作用。进一步地，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。进一步地，所述光稳定剂为苯并三唑类或受阻胺类中的任意一种或至少两种的混合物。进一步地，所述润滑剂为聚乙烯蜡、硬脂酸钙、硬脂酸锌、甘油三羟硬脂酸酯、季戊四醇硬脂酸酯中的任意一种或至少两种的混合物。一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料的制备方法，包括以下步骤：S1、按重量份称取聚甲醛、湿气反应型聚氨酯树脂、氧化铝粉、抗氧化剂、光稳定剂和润滑剂，并对称取的聚甲醛进行干燥；S2、将步骤S1中称取的氧化铝粉、抗氧化剂、光稳定剂和润滑剂加入高速混合机中，在300～500rpm转速下混合3～5min后，再加入干燥后的聚甲醛，以300～500rpm转速下混合5～10min，得到混合均匀的预拌混合物；S3、将步骤S2中的预拌混合物加入双螺杆挤出机料斗中，再将热熔后的湿气反应型聚氨酯树脂计量通过侧喂料加入双螺杆挤出机混合段，经双螺杆混合反应挤出造粒，干燥即可得到聚甲醛/湿气反应型聚氨酯树脂复合材料。进一步地，所述步骤S1中，按重量份称取聚甲醛100份、湿气反应型聚氨酯树脂10～30份、氧化铝粉5～10份、抗氧化剂0.5～1.5份、光稳定剂0.2～0.5份、润滑剂0.5～2份。进一步地，所述双螺杆混合挤出机十段分段温度设定为150～230℃，螺杆转速为50～300rpm，挤出造粒后使用热风干燥机进行干燥，热风干燥机温度设定90～100℃。本专利技术所达到的有益效果：(1)、本专利技术克服了现有改性聚甲醛中的缺点，所得材料韧性好、耐候性好，而且热稳定性好。该材料可以用来加工对韧性好、耐热性、强度有较高要求的制品上,如棒材、板材等。(2)、本专利技术使用湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)与聚甲醛均匀混合改性，形成POM-PUR的复合材料，并做交联反应，起到反应增容作用，故当受到冲击作用时，湿气反应型聚氨酯做为弹性体能有效吸本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述材料包括以下重量份的组分：聚甲醛100份、湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)10~30份、氧化铝粉5~10份、抗氧化剂0.5~1.5份、光稳定剂0.2~0.5份、润滑剂0.5~2份。/n
【技术特征摘要】
1.一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述材料包括以下重量份的组分：聚甲醛100份、湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)10~30份、氧化铝粉5~10份、抗氧化剂0.5~1.5份、光稳定剂0.2~0.5份、润滑剂0.5~2份。
2.根据权利要求1所述的一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述聚甲醛为三聚甲醛与二氧戊环开环制得的共聚甲醛，其熔融指数为5~15g/10min。
3.根据权利要求1所述的一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)的黏度为4000-20000cps/120℃、NCO%含量为2.0-5.0%；所述湿气反应型聚氨酯树脂(PUR)为PR-6593、PR-6593E、PR-6626、PR-6505、PR-6590H、PR-6643的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述氧化铝粉的晶型为γ-Al2O3、粒径为20nm、比表面积≥160m2/g。
5.根据权利要求1所述的一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。
6.根据权利要求1所述的一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述光稳定剂为苯并三唑类或受阻胺类中的任意一种或至少两种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种PUR增韧增强改性聚甲醛材料，其特征在于，所述润...
【专利技术属性】
技术研发人员：林永欣，许志明，杨耀闳，
申请(专利权)人：高鼎精细化工昆山有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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