聚甲醛组合物和含有其的材料的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种聚甲醛组合物和含有其的材料的制备方法。该组合物包括：以重量份计，100份聚甲醛树脂、0.04～2份甲醛吸收剂、0.20～1份抗氧剂、0.02

【技术实现步骤摘要】
聚甲醛组合物和含有其的材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及聚甲醛材料
，具体而言，涉及一种聚甲醛组合物和含有其的材料的制备方法。

技术介绍

[0002]聚甲醛(POM)是一种结晶度高、熔点高的工程塑料，是五大通用工程塑料之一，POM不仅具有优异的耐磨性、绝缘性和自润滑性，而且具有类似金属的硬度和强度，有“夺钢”和“赛钢”之称。
[0003]高分子材料的VOC(Volatile Organic Compounds)是指在常温状态下容易挥发的有机化合物，如甲醛、苯等。聚甲醛也有VOC的问题，聚甲醛中的VOC一般是指是其释放的游离甲醛。近年来，聚甲醛由于其优异的性能而广泛应用于精密仪器，家居建材、汽车、电子设备等领域，如门窗零件、滑轮、轴承、齿轮、车门把手、仪表盘、安全带扣、减震器和电器开关等。但是，随着室内和乘用车的环保健康标准的推出，这些产品对VOC释放要求越来越严格，那么对于聚甲醛产品的游离甲醛释放要求也越来越严格。一般来讲，只有极低甲醛释放量的聚甲醛才能达到极低小分子物质释放标准。
[0004]为了降低聚甲醛中的游离甲醛，一般手段是在聚甲醛中添加甲醛吸收剂，目前专利公开的包括双氰胺、三聚氰胺、三聚氰胺衍生物、多乙烯多胺、低分子酰胺和酰肼等。主要是利用甲醛吸收剂中的活泼氢与甲醛气体进行反应，从而起到吸收固定甲醛的作用。但是，这些甲醛吸收剂吸收固定甲醛的作用十分有限，不能用来制备极低小分子物质释放级聚甲醛。而且，这些传统甲醛吸收剂还存在挥发、迁出、色变、甲醛吸收效率差的诸多问题。
[0005]目前聚甲醛生产企业大多生产通用聚甲醛和其他类型的专用料产品，对于通用聚甲醛，由于其抗氧剂基本为单一抗氧剂245，其氧化诱导期较短、热稳定性能不足，此外其甲醛吸收只是使用普通的三聚氰胺作为吸收剂，因而游离甲醛含量和不稳定端基含量较高，加工过程中易释放大量的有害甲醛物质，所以通用聚甲醛产品难以在更高要求的领域，如汽车内饰件、家电、卫浴等方面广泛应用。
[0006]现有涉及低气味、低分子物质释放、低VOC方面的聚甲醛技术，主要是将聚合后的聚甲醛基础粉料在后处理挤压造粒过程中添加抗氧剂、甲醛吸收剂及润滑剂，经挤出造粒得到聚甲醛颗粒。如CN104004317A中提供了将甲醛吸收剂、甲酸吸收剂、抗氧剂及脱挥剂添加到聚甲醛中制备低VOC的生产方法；CN108440896A公开了一种在聚甲醛基础料中添加聚酰胺乳液改性硅藻土制备低VOC聚甲醛的方法；CN113831681A公布了通过添加抗氧剂、润滑剂、稳定剂和吸醛助剂制备低释放聚甲醛的方法。但是由于未能够充分考虑不同抗氧剂之间的耦合，甲醛吸收剂、甲酸吸收剂选择型号不够稳定、高效，表面其抗氧体系、甲醛吸收体系和甲酸吸收体系效果有待改善。

技术实现思路

[0007]本专利技术的主要目的在于提供一种聚甲醛组合物、聚甲醛材料和其制备方法，以解
决现有技术中聚甲醛的小分子物质释放量偏大的问题。
[0008]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种聚甲醛组合物，该组合物包括：以重量份计，100份聚甲醛树脂、0.04～2份甲醛吸收剂、0.20～1份抗氧剂、0.02
‑
1份甲酸吸收剂、0.05
‑
1份润滑剂和0.02
‑
0.5份结晶成核剂，甲醛吸收剂包括小分子甲醛吸收剂和高分子甲醛吸收剂；其中，小分子甲醛吸收剂包括三聚氰胺和三聚氰胺的衍生物中的任意一种或者多种；高分子甲醛吸收剂为含酰肼端基的共聚酰胺树脂。
[0009]进一步地，高分子甲醛吸收剂的含量为0.02
‑
1重量份，优选的，高分子甲醛吸收剂的粒径≤55μm，优选的，高分子甲醛吸收剂的熔点大于140℃。
[0010]进一步地，组合物还包括0.01
‑
2重量份甲醛固定剂，甲醛固定剂为含酰肼端基的低分子量聚酯树脂；优选的，甲醛固定剂的分子量为1000
‑
5000g/mol；优选的，甲醛固定剂的粒径小于等于55μm，优选的，甲醛固定剂的熔点大于130℃。
[0011]进一步地，甲酸吸收剂为式I所示的无机化合物与硬脂酸盐的复配物，
[0012]Mg1‑
x
Al
x
(OH)2A
n
‑
x/n
·
mH2O式I
[0013]式中，A
n
‑
是n价阴离子，n为1
‑
3的整数，x＝0.2
‑
0.33，m为2～6；
[0014]优选的，无机化合物的粒径小于等于10μm；
[0015]优选的，硬脂酸盐选自硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌和硬脂酸镁中的任意一种或者多种；
[0016]优选的，无机化合物和硬脂酸盐的重量比为4：6～6：4。
[0017]进一步地，抗氧剂为复合抗氧剂；优选的，复合抗氧剂包括第一抗氧剂、第二抗氧剂和第三抗氧剂，第一抗氧剂包括三甘醇双β
‑
(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)丙酸酯，第二抗氧剂包括N，N
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺、四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯中的任意一种或者多种，第三抗氧剂包括亚磷酸三(2,4
‑
二叔丁基苯基)酯、双十八烷基季戊四醇二亚磷酸酯和双(2,4
‑
二叔丁基苯酚)季戊四醇二亚磷酸酯中的任意一种或者多种；
[0018]优选的，第一抗氧剂、第二抗氧剂和第三抗氧剂的重量比为1：(0.25～1.5：(0.25～2.5)。
[0019]进一步地，聚甲醛树脂的熔指为1.0
‑
550.0g/10min；
[0020]和/或，润滑剂包括N，N
‑
乙撑双硬脂酰胺、单硬脂酸甘油酯中的任意一种或者多种。
[0021]进一步地，结晶成核剂为气相法二氧化硅、滑石粉、高岭土中的任意一种或者多种；
[0022]优选的，气相法二氧化硅的粒径不大于100nm；
[0023]优选的，滑石粉的粒径不大于8μm；
[0024]优选的，高岭土的粒径不大于8μm。
[0025]根据本申请的另一个方面，提供了一种聚甲醛材料的制备方法，该制备方法包括：将上述任一种的聚甲醛组合物加入搅拌机中预混均匀，采用双螺杆挤出机进行熔融、混炼、造粒，得到聚甲醛材料。
[0026]进一步地，挤出机各段温度为170
‑
245℃，双螺杆挤出机的转速为20
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚甲醛组合物，其特征在于，包括：以重量份计，100份聚甲醛树脂、0.04～2份甲醛吸收剂、0.20～1份抗氧剂、0.02
‑
1份甲酸吸收剂、0.05
‑
1份润滑剂和0.02
‑
0.5份结晶成核剂，所述甲醛吸收剂包括小分子甲醛吸收剂和高分子甲醛吸收剂；所述小分子甲醛吸收剂包括三聚氰胺和三聚氰胺的衍生物中的任意一种或者多种；所述高分子甲醛吸收剂为含酰肼端基的共聚酰胺树脂。2.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，其特征在于，所述高分子甲醛吸收剂的含量为0.02
‑
1重量份，优选的，所述高分子甲醛吸收剂的粒径≤55μm，优选的，所述高分子甲醛吸收剂的熔点大于140℃。3.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，其特征在于，所述组合物还包括0.01
‑
2重量份甲醛固定剂，所述甲醛固定剂为含酰肼端基的低分子量聚酯树脂；优选的，所述甲醛固定剂的分子量为1000
‑
5000g/mol；优选的，所述甲醛固定剂的粒径小于等于55μm，优选的，所述甲醛固定剂的熔点大于130℃。4.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，其特征在于，所述甲酸吸收剂为式I所示的无机化合物与硬脂酸盐的复配物，Mg1‑
x
Al
x
(OH)2A
n
‑
x/n
·
mH2O式I式中，A
n
‑
是n价阴离子，n为1
‑
3的整数，x＝0.2
‑
0.33，m为2～6；优选的，所述无机化合物的粒径小于等于10μm；优选的，所述硬脂酸盐选自硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸锌和硬脂酸镁中的任意一种或者多种；优选的，所述无机化合物和所述硬脂酸盐的重量比为4：6～6：4。5.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，其特征在于，所述抗氧剂为复合抗氧剂；优选的，所述复合抗氧剂包括第一抗氧剂、第二抗氧剂和第三抗氧剂，所述第一抗氧剂包括三甘醇双β
‑
(3
‑
叔丁基
‑4‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)丙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：方伟，乃国星，于阳，杨军，王启，周涛，孙亚楠，门小勇，张彩霞，陈星，安广萍，高勇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：