[发明专利]一种增韧聚甲醛复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种增韧聚甲醛复合材料，包括70～90重量份的聚甲醛、5～30重量份的增韧弹性体、0.2～1.0重量份的改性相容剂和0.4～1.2重量份的复合稳定剂，其中，所述复合稳定剂包括无机纳米粒子；本发明还提供了上述增韧聚甲醛复合材料的制备方法。本发明采用机械共混的方法将增韧弹性体与聚甲醛基础树脂进行混合，通过添加具有交联作用的改性相容剂提高复合材料中基础树脂和增韧弹性体的相容效果，通过添加无机纳米粒子来改善由于添加增韧弹性体造成的复合材料的刚性下降的问题。

技术领域

本发明属于高分子材料改性领域，尤其涉及一种增韧聚甲醛复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲醛树脂分子结构规整、结晶度高，因而具有高拉伸强度、高弯曲模量、高硬度，综合性能优异，广泛的应用于汽车、电子电气、办公设备、机械工程及家用器件领域。

由于聚甲醛结晶度高导致其具有优异的刚性，相对于其他通用合成树脂材料，其韧性较低，不适于制备对韧性或冲击性能有较高要求的制品，也不适用于制备长期在较低温度下使用的制品。正是由于通用聚甲醛树脂刚性大、韧性相对较差的问题，限制了聚甲醛树脂的应用领域。

为了提高通用聚甲醛树脂的韧性，可以利用高分子材料常用的增韧改性方法，主要措施有：①利用化学反应，将具有特殊官能团的物质接枝在高分子材料的大分子连的主链上；②利用共混改型，将具有不同性能的两种高分子材料，按照预定的比例，通过不同的共混方法，制成共混物，这样的材料一般都具有“海-岛”结构。由于聚甲醛分子链为直链，分子链缺少能够反应的官能团，因此在提高聚甲醛韧性方面，采用化学方法共聚第三单体或利用接枝反应都鲜有建树，广泛采用的方法是利用熔融共混来制备共混合金，通过将聚甲醛基础树脂与其它能够改善或提高聚甲醛基础树脂韧性的聚合物在剪切力场作用下混合，使聚甲醛基础树脂形成连续相，即“海-岛”结构中的海，而另一种聚合物形成分散相，即“海-岛”结构中的岛，这种岛状结构分散在海相结构中，当材料受到冲击时，能够吸收冲击带来的能量，从而提高材料的韧性。

对于制备增韧聚甲醛材料，一些聚甲醛生产企业和研究机构开展了相应的工作。CN1008912B中公开了用丙烯酸酯橡胶改性聚甲醛的方法，该方法中用钛酸酯作为相容剂；CN1027511C中公开了一种聚氨酯/聚甲醛复合材料的制备方法，该方法中添加了苯乙烯-丙烯腈共聚物作为第三组分；CN1056698A中报道了聚氨酯/聚甲醛复合材料的制备方法，该方法中添加无定型热塑性聚合物来提高热稳定性；CN1148412C公开了一种聚酯嵌段共聚物增韧聚甲醛的方法，该方法中添加了1～10％的马来酸酐接枝聚烯烃来改善相容性；CN101143959B公开了一种苯乙烯-丁二烯-丙烯腈/聚甲醛组合物的制备方法，该方法中通过添加增塑剂来改善加工性能，添加抗氧剂来降低加工过程中的热氧老化引起的降解；CN1283719C公开了一种聚氨酯增韧聚甲醛组合物的制备方法，该方法中用马来酸酐接枝共聚物来改善相容性；CN1233733C公开了一种聚甲醛/聚氨酯共混物的制备方法，该方法中添加乙烯-醋酸乙烯酯、乙烯-丙烯酸乙酯或乙烯-丙烯酸共聚物来改善相容性。然而，由于增韧弹性体的引入，聚甲醛的刚性同时也出现了较大程度的下降，而现有技术目前并未很好地解决这一问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种增韧聚甲醛复合材料及其制备方法，以制备高性能增韧聚甲醛复合材料。

为实现上述发明目的的一个方面，采用如下技术方案：

一种增韧聚甲醛复合材料，包括如下重量份的组份：

其中，所述复合稳定剂包括无机纳米粒子。

根据本发明的增韧聚甲醛复合材料，优选地，所述复合稳定剂由如下重量百分比的组分的物质组成：