[发明专利]一种耐候的聚甲醛组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种耐候的聚甲醛组合物及其制备方法。

背景技术

有“塞钢”之称的聚甲醛（POM）是一种综合性能优异的工程塑料，但由于分子结构的特点，聚甲醛的耐候性较差，室外长期使用时易在紫外光的照射下发生降解及变色，导致其性能劣化甚至失效，因此，提高聚甲醛的耐候性，对拓宽其应用具有十分重要的意义。

中国发明专利CN1274759C公开了一种耐候型聚甲醛材料及其制备方法，由该方法制备的聚甲醛材料经过疝灯气候箱人工加速老化1200小时，试样的机械性能保持率远高于未改性的聚甲醛相应的性能保持率，但专利中未提到老化实验对聚甲醛颜色稳定性的影响。

中国发明专利CN1025040C公开了一种紫外光稳定的聚甲醛模塑组合物，该组合物包含一种三嗪系的抗氧剂和紫外光稳定剂，经过紫外老化实验后，试样的色差较小，但专利中未提到老化实验对聚甲醛组合物力学性能的影响。

现有的聚甲醛耐候改性研究存在以下不足：

1、小分子耐候改性助剂，容易从材料中析出，影响材料的长期使用性能；

2、高分子耐候改性助剂，不易在基体中扩散，有效浓度低；

3、未见改性体系经人工加速老化试验一定时间以后较全面的力学性能（拉伸、弯曲、冲击、硬度）以及颜色性能（色差、黄色指数）与老化前性能指标的对比。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种耐候的聚甲醛组合物，该组合物具有力学性能保持率高，色差与黄色指数变化小等优点。

本发明的另一个目的是提供一种上述组合物的制备方法，该方法是以低分子光稳定剂与高分子光稳定剂复配，并包含紫外线吸收剂，热稳定体系，成核剂以及分散剂；经过高速混合，熔融共混和挤出造粒获得改善了耐候性的聚甲醛组合物。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种耐候的聚甲醛组合物，该组合物由包含以下重量份的组分制成：

本发明还进一步提供了一种上述的组合物，该组合物是由包含以下重量份的组分制成：

所述的聚甲醛的熔融指数为3-18g/10min，测定条件为：190℃，2.16kg载荷。

所述的光稳定剂是（2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯（光稳定剂770，分子量为480.7）和聚-{[6-[(1,1,3,3-四甲基丁基)]-1,3,5-三嗪-2,4-双[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基]-1,6-己二撑[(2,2,6,6-四甲基-哌啶基)亚氨基}（光稳定剂944，分子量为2200-3300）。

所述的紫外线吸收剂选自2-(2’-羟基-3’,5’-二枯基苯基)苯并三唑（UV234）或2-（2’-羟基-5’-叔辛基）苯并三唑（UV5411）中的一种或一种以上。

所述的主抗氧剂选自三甘醇双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]（抗氧剂245）或2,2’-亚甲基(4-甲基-6-叔丁基苯酚)（抗氧剂2246）中的一种或一种以上。

所述的辅助抗氧剂为亚磷酸三（2·4-二叔丁基苯基）酯（抗氧剂168）。

所述的甲醛吸收剂为三聚氰胺。

所述的成核剂选自轻质氧化镁、二氧化钛中的一种或一种以上。

本发明还提供了一种上述耐候的聚甲醛组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：

将100份聚甲醛、0.2~0.8份光稳定剂、0.2~0.8份紫外线吸收剂、0.1~0.2份白油、0.5~1份硬脂酸钙、0.3~0.6份主抗氧剂、0.3~0.6份辅助抗氧剂、0.5~0.8份甲醛吸收剂和0.1~0.3份成核剂加入高速混合机中混合，再用排气式同向双螺杆挤出机熔融共混，螺杆转速为210-280转/分钟，挤出造粒得到耐候的聚甲醛组合物。

所述的聚甲醛在80℃下干燥3小时后使用。

所述的双螺杆挤出机的料筒的温度如下：

料斗：室温、一区：160~165℃、二区165~170℃、三区：170~175℃、四区：170~180℃、五区：175~185℃、六区：175~185℃、七区：180~190℃、八区：180~190℃、九区：180~190℃，机头：175~185℃。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明采用低分子量光稳定剂（770）和高分子量光稳定剂（944）配合使用，相互弥补了各自应用性能的不足，可以达到初期稳定与持久稳定兼顾的统一目的。