一种耐磨抗菌POM组合物及其制备方法技术

本申请涉及POM材料技术领域，具体提供一种耐磨抗菌POM组合物及其制备方法。本申请的耐磨抗菌POM组合物，按100%重量计，原料组分包括：80

【技术实现步骤摘要】
一种耐磨抗菌POM组合物及其制备方法


[0001]本申请涉及POM材料
，具体地，涉及一种耐磨抗菌POM组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚甲醛，也称为POM，是一类新兴的高性能工程塑料，具有高刚性、高耐热、低摩擦系数、高耐溶剂的特性，广泛应用于耐磨部件、精密部件等。
[0003]但POM也存在韧性较差、在一些应用场合摩擦系数不够低等问题，而且有些应用场合需要POM具有一定的抗菌性能。因此，诸多现有技术报道了提高POM韧性、耐磨性、抗菌性的技术方案，但是大多是采用多种添加剂的方式，比如增韧剂、耐磨助剂、抗菌剂等。采用这类方案的不足有：(1)需要采用多种添加剂，增加工序和成本；(2)不同的添加剂之间可能存在相互干扰，导致性能被削弱。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中需要采用多种添加剂来提高POM的增韧、耐磨、抗菌的技术问题，本申请提供一种耐磨抗菌POM组合物及其制备方法。
[0005]本申请采用如下的技术方案：一种耐磨抗菌POM组合物，按100％重量计，原料组分包括：80
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95％ POM、0.5
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8％耐磨添加剂、0.1
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1.5％无机抗菌剂、0
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6％ TPU和0
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1％抗氧剂；所述耐磨添加剂为聚乙二醇和聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物；所述嵌段共聚物具有AB型结构、ABA型结构或(AB)n型结构。
[0006]优选的，所述聚乙二醇的平均聚合度不低于40。
[0007]优选的，所述聚二甲基硅氧烷的平均聚合度不低于100。
[0008]优选的，所述AB型结构的嵌段共聚物由单端环氧基聚乙二醇和单端伯氨基聚二甲基硅氧烷反应获得。
[0009]优选的，所述ABA型结构的嵌段共聚物由单端环氧基聚乙二醇和双端伯氨基聚二甲基硅氧烷反应获得，或者由双端环氧基聚乙二醇和单端伯氨基聚二甲基硅氧烷反应获得。
[0010]优选的，所述(AB)n型结构的嵌段共聚物由双端环氧基聚乙二醇和双端伯氨基聚二甲基硅氧烷反应获得。
[0011]优选的，所述无机抗菌剂选自纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化钙、纳米银颗粒、纳米稀土抗菌剂和纳米钼酸盐抗菌剂中的一种或几种组合物。
[0012]优选的，所述原料组分还包括0.5
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2％硅酮粉和0.5
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1.5％蜡粉中的一种或两种组合。
[0013]一种上述任一实施方案所述的耐磨抗菌POM组合物的制备方法，将各所述原料组分混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，即得所述耐磨抗菌POM组合物。
[0014]一种上述任一实施方案所述的耐磨抗菌POM组合物的制备方法，包括：将所述耐磨添加剂和所述无机抗菌剂混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，获得母粒；将所述原料组分剩余的原料组分与所述母粒混合均匀，加入到双螺杆挤出机中熔融、挤出造粒，即得所述耐磨抗菌POM组合物。
[0015]综上所述，本申请具有以下有益效果：1、本申请的POM组合物中，加入聚乙二醇/和聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物，聚乙二醇结构提供与POM的相容性，并在一定程度上提高POM的抗冲击性能，聚二甲基硅氧烷结构与POM不相容，并促使耐磨添加剂分子持续的迁移到POM的表面，提供低表面能和低摩擦系数的作用，提高POM的耐磨性。
[0016]2、本申请的耐磨添加剂分子结构中，聚乙二醇结构是极性结构，聚二甲基硅氧烷结构是非极性结构，因此耐磨添加剂分子具有两亲性能，可以包裹在无机抗菌剂的表面，提高无机抗菌剂在POM中的分散性，提高抗菌性。而且由于耐磨添加剂分子可以持续迁移到POM的表面，也可以促进无机抗菌剂往POM表面迁移，提高无机抗菌剂在POM表面的浓度，进而提高抗菌效果。
具体实施方式
[0017]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细描述。
[0018]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0019]本申请一方面提出一种耐磨抗菌POM组合物，按100％重量计，原料组分包括：80
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95％ POM、0.5
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8％耐磨添加剂、0.1
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1.5％无机抗菌剂、0
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6％ TPU和0
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1％抗氧剂；上述耐磨添加剂为聚乙二醇(PEG)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)的嵌段共聚物；嵌段共聚物具有AB型结构、ABA型结构或(AB)n型结构。AB型结构、ABA型结构或(AB)n型结构中A代表一种嵌段结构，比如PEG，也可以是PDMS，B代表另一种嵌段结构，比如PDMS，也可以是PEG。耐磨添加剂为PEG
‑
b
‑
PDMS嵌段共聚物，与POM具有部分的相容性，可以在POM中发生迁移，持续的迁移到POM的表面。当POM的表层被磨损后，耐磨添加剂可以继续迁移到新的表面，持续不断地发挥耐磨作用。而现有技术中大部分是采用硅酮粉和/或蜡粉，硅酮粉和蜡粉由于与POM的相容性很差，会全部迁移到POM的表面，当POM的表面逐渐发生磨损后，硅酮粉和/或蜡粉越来越少，抗磨损的性能会更来越差。
[0020]本申请中，POM可以是均聚POM或者共聚POM，无特别的限制，共聚POM可以是三聚甲醛与少量二氧戊环的共聚物或者三聚甲醛与少量环氧乙烷的共聚物。POM的熔融指数(190℃，2.16Kg)可以是3
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30g/10min。均聚POM相比共聚POM具有更高的结晶度，因此刚性更高，但是性质更脆、抗冲击强度更低，均聚POM成型的温度范围较窄，只有10℃左右，而共聚POM成型的温度范围有50℃左右。
[0021]本申请一个优选的实施例中，PEG的平均聚合度不低于40。本申请中，PEG主要有以下的作用：(1)提供与POM的相容性，使得耐磨添加剂分子可以与POM部分相容；(2)PEG的高
极性可以提高无机抗菌剂在POM中的分散性。PEG的平均聚合度越高，越有利于结晶。当PEG的平均聚合度不够高时，常温下，PEG链段无法在POM中形成结晶，会导致POM的刚性强度下降明显。更优选的，PEG的平均聚合度不低于60，举例的，PEG的平均聚合度可以是60、70、80、90、700、110、120、150、160、200、220、230、250、270、280、300、320、340、350、360、380、400等。比如PEG的平均聚合度为200，可以写成PEG
‑
200，以此类推。
[0022]本申请一个优选的实施例中，PDMS的平均聚合度不低于100。本申请中，PDMS链段主要是提供与POM的不相容性，使得耐磨添加剂分子与POM具有一定的不相容性，可以发生本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐磨抗菌POM组合物，其特征在于，按100%重量计，原料组分包括：80
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95% POM、0.5
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8%耐磨添加剂、0.1
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1.5%无机抗菌剂、0
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6% TPU和0
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1%抗氧剂；所述耐磨添加剂为聚乙二醇和聚二甲基硅氧烷的嵌段共聚物；所述嵌段共聚物具有AB型结构、ABA型结构或(AB)n型结构。2.根据权利要求1所述的耐磨抗菌POM组合物，其特征在于，所述聚乙二醇的平均聚合度不低于40。3.根据权利要求1所述的耐磨抗菌POM组合物，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷的平均聚合度不低于100。4.根据权利要求1所述的耐磨抗菌POM组合物，其特征在于，所述AB型结构的嵌段共聚物由单端环氧基聚乙二醇和单端伯氨基聚二甲基硅氧烷反应获得。5.根据权利要求1所述的耐磨抗菌POM组合物，其特征在于，所述ABA型结构的嵌段共聚物由单端环氧基聚乙二醇和双端伯氨基聚二甲基硅氧烷反应获得，或者由双端环氧基聚乙二醇和单端伯氨基聚二甲基硅氧烷反应获得。6.根据权利要求1所述的耐磨抗菌P...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎铭，
申请(专利权)人：厦门永晋鸿塑胶工业有限公司，
类型：发明
国别省市：