[发明专利]高热稳定低模垢聚甲醛组合物及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料热稳定改性技术领域，涉及一种高热稳定低模垢聚甲醛组合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚甲醛（POM）作为重要的热塑性塑料，具有良好的化学性能、电性能和较好的力学性能，是一种综合性能优良的工程塑料。聚甲醛是以-CH₂-O-为主链，无支链的高结晶性工程塑料，可以代替铜、铝、锌等有色金属及合金制品，广泛应用于电子电气、轻工、化工、建材、机械、汽车等领域，具有很好的应用价值和前景。

聚甲醛在熔融加工过程中热稳定性较差。在热和氧的作用下，其分子链容易发生断链而产生甲醛，甲醛又会迅速被氧化成甲酸，而甲酸会进一步促进聚甲醛进行热分解。热稳定性不佳的聚甲醛产品在通常的加工条件下很容易释放出刺鼻的甲醛气体。为了提高聚甲醛的热稳定性，抑制甲醛气体生成，通常的聚甲醛组合物中必须加入甲醛吸收剂和抗氧剂后方能正常使用。大量中国发明专利如CN101142249A和CN1300245C等公开了目前广泛采用的甲醛吸收剂品种，如双氰胺、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。这些甲醛吸收剂的普遍特征就是分子结构中含有活泼氢，可以定量的与甲醛气体进行反应而将其固定，从而起到吸收甲醛的目的。然而这些普遍采用的甲醛吸收剂在使用中存在着各种问题，如色变、挥发、迁出、甲醛吸收效率有限等。小分子甲醛吸收剂的挥发和迁出是目前聚甲醛产生模垢的主要原因。目前聚甲醛普遍采用的抗氧剂品种为单一的主抗氧剂三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(Irganox245)或N,N-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺(Irganox1098)，也有使用1至2种辅助抗氧剂的报道。但这些通常使用的抗氧体系在热稳定作用上还是有限，这使得在要求苛刻热稳定性的场合中，聚甲醛的应用受到了限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种高热稳定低模垢聚甲醛组合物及其制备方法与应用。

本发明提供的高热稳定低模垢聚甲醛组合物，包括共聚聚甲醛树脂、大分子甲醛吸收剂A、大分子甲醛吸收剂B、式I所示无机甲醛和甲酸吸收剂、抗氧剂、润滑剂和结晶成核剂；

〔Mg_1-xAl_x(OH)₂〕A^n-·mH₂O

式I

所述式I中，A^n-是n价阴离子，n为1-3的整数；

x为0.2-0.33；

m为2-6。

上述组合物也可只由上述组分组成。

所述共聚聚甲醛树脂为由三聚甲醛与二氧戊环以95-99：1-5的重量比在三氟化硼作催化剂的条件下于40-90℃本体聚合1-5min而得；

其中，三聚甲醛与二氧戊环的重量比具体可为97：3；

二氧戊环在共聚聚甲醛树脂的重量百分含量为2.5-6.0%，具体为2.8%、3.2%、5.7%、2.8-5.7%或3.2-5.7%或2.8-3.2%；

所述共聚聚甲醛树脂中，不稳定端基O-CH₂-OH的含量不大于6800mg/kg，具体为不大于6000mg/kg，更具体为5800mg/kg、6000mg/kg、6700mg/kg、5800-6700mg/kg或6000-6700mg/kg；生产高热稳定性聚甲醛组合物时，基体树脂的不稳定端基含量需严格控制，当不稳定端基含量大于6800mg/kg时将无法得到高热稳定性的组合物。

熔融指数为1.0-550.0g/10min，具体为2.5g/10min、9.0g/10min、27.0g/10min、2.5-27.0g/10min或9.0-27.0g/10min；

重均分子量为80,000-250,000，具体为137,000、168,000、218,000、137,000-218,000、168,000-218,000或137,000-168,000；

分子量分布为1.0-4.0，具体为2.0、2.2、2.0-2.2；分子量和分布的检测方法采用常温下凝胶渗透色谱法进行测定。

所述大分子甲醛吸收剂A为能溶于10-80℃水的粉末状密胺树脂，分子量为200-10000，粒径不大于50μm，粒径具体为不大于30μm；所述粒径具体为25、30、40或25-40μm；