[发明专利]聚甲醛树脂组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种聚甲醛树脂组合物及其制备方法。

背景技术

聚甲醛是一种高结晶度、高熔点的热塑性工程塑料，且为工程塑料中机械性能最接近金属材料的品种之一；自1959年美国杜邦(DuPont)公司首先实现工业化生产以来，聚甲醛就以其机械性能优良，如具有强度高、刚性好、抗冲击性强、耐疲劳、耐磨、尺寸稳定、自润滑和耐溶剂等性能，以及价格低廉、成型加工方便特点，而被用来代替有色金属和合金，广泛应用于汽车、电子电器、化工和五金建材等行业；但是，聚甲醛在汽车透阳光顶板框、座椅系统、汽车燃油系统等材料的应用上仍然存在强度低、负荷热变形温度低等问题，因此，开发了增强聚甲醛树脂组合物。

目前，增强聚甲醛树脂组合物主要由长/短玻璃纤维、碳纤维、玻璃微珠、滑石粉或钛酸钾晶须、聚甲醛树脂和其他助剂混合得到，其中，长/短玻璃纤维、碳纤维、玻璃微珠、滑石粉或钛酸钾晶须属于无机材料，而聚甲醛树脂属于有机高分子材料，通常有机材料和无机材料是很难结合的，因此需要加入偶联剂使两者有效结合，偶联剂是一类具有两个不同性质官能团的物质，其分子结构最大特点是分子中含有化学性质不同的两个基团，一个是亲无机物的基团，易与无机物表面起化学反应，另一个是亲有机物的基团，能与合成树脂或其它聚合物发生化学反应或生成氢键溶于其中，进而在有机材料与无机材料之间形成“分子桥”，达到有机-无机材料的粘合，从而使得组合物具有高的强度和好的耐热性，因此，在聚甲醛改性中，偶联剂常作为重要的表面处理剂应用于改性中，尤其是对于无机材料的处理具有非常重要的作用；但是现在常用的聚甲醛组合物的偶联剂如KH550、A-1100、Z-6011用于增强无机材料和聚甲醛的粘结强度时，得到的聚甲醛组合物发黄，但是在实际生产中对产品外观颜色要求较高，因此，研究者尝试向材料中添加增白剂来改善产品颜色，但是增白剂的增加使得聚甲醛组合物的稳定性降低，此外，采用偶联剂KH560或A187，虽然会使产品的颜色变浅，但是产品的拉伸强度和模量也不好，因而，寻求一种偶联剂能使增强聚甲醛树脂组合物强度高且不变黄，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种聚甲醛树脂组合物、聚甲醛树脂组合物的制备方法，本发明所述的组合物不仅强度高、耐热性好，而且组合物不发黄。

本发明提供了一种聚甲醛树脂组合物，以重量份数计，包括：

所述偶联剂为2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意两种或两种以上。

优选的，所述无机材料为无碱长玻璃纤维、无碱短切玻璃纤维、玻璃微珠、滑石粉和钛酸钾晶须中的一种或几种。

优选的，所述无机材料为无碱短玻璃纤维。

优选的，所述成核剂为碳酸钙、氮化硼、滑石粉、碳纳米管、聚酰胺、微交联共聚甲醛和均聚甲醛中的一种或几种。

优选的，所述聚甲醛为中粘度共聚甲醛树脂、低粘度共聚甲醛树脂或均聚甲醛树脂。

优选的，所述聚甲醛树脂组合物还包括抗氧剂和吸醛剂。

优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂245中的一种或两种。

优选的，所述吸醛剂为三聚氰胺、双氰胺、己二酸二酰肼和聚酰胺中的一种或几种。

本发明提供了一种聚甲醛树脂组合物的制备方法，包括：

1)将聚甲醛49～90重量份、无机材料10～40重量份、偶联剂0.2～1重量份和成核剂0.1～5重量份混合，挤出造粒，得到造粒的聚甲醛树脂组合物；

所述偶联剂为2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧基丙基甲基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三乙氧基硅烷中的任意两种或两种以上；

2)将造粒的聚甲醛树脂组合物干燥，得到聚甲醛树脂组合物。

优选的，所述步骤1)具体为：

1-1)将聚甲醛49～90重量份与偶联剂0.2～1重量份混合，得到混合物料一；

1-2)将混合物料一与成核剂0.1～5重量份混合，得到混合物料二；

1-3)将混合物料二与无机材料10～40重量份混合，挤出造粒，得到造粒的聚甲醛树脂组合物。