[发明专利]一种聚甲醛合金及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料工程技术领域，尤其涉及一种工程塑料，具体涉及一种聚甲醛合金及其制备方法。

背景技术

聚甲醛，又名聚氧亚甲基、聚甲醛合金，英文名称polyoxymethylene，英文缩写POM，是一种分子主链中含有-CH₂O-链节的高结晶线性高聚物，是一种综合性能优良的工程塑料，并且是世界五大工程塑料之一。由于聚甲醛的硬度、刚度、强度类似金属，故又有“夺钢”、“赛钢”之称。

尽管聚甲醛的综合性能优异，用途广泛，被应用于多个领域，但聚甲醛的性能还是存在一些不足：聚甲醛的缺口冲击强度低、韧性差。聚甲醛的分子结构简单规整，对称性好，有序性好，容易结晶且结晶度高，故聚甲醛在加工成型过程中容易生成较大的球晶且球晶之间的间隙大。当POM制件受到外来冲击时，由于球晶尺寸较大，容易导致应力集中，从而造成材料结构破坏，缺口敏感性大，韧性差。

二元或者多元聚合物共混改性是制备高性能聚合物合金的常用手段。在聚合物合金化改性中，马来酸酐接枝聚合物是常用的相容剂。但是马来酸酐接枝聚合物分子链上的极性酸酐基团可水解产生微量的顺丁烯二酸，将促进聚甲醛发生分解产生甲醛，甲醛又生成甲酸又促进分解，从而导致聚甲醛合金力学性能大幅降低。因此马来酸酐接枝聚合物不适合作为聚甲醛共混改性的相容剂。

因此，有必要针对性地研究新的物质作为相容剂来制备高性能聚合物合金。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种力学性能好、热稳定性高的聚甲醛合金，并提供其制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料：POM 80～100份、热塑性弹性树脂2.5～20份、环氧型相容剂1.25～10份、抗氧剂0.5份。

其中，所述的热塑性弹性树脂为POE、EBA、SEBS或EMA；所述的环氧型相容剂为POE-g-GMA、EMA-GMA或SEBS-g-GMA。

进一步，包括按质量份计的下列原料：POM85～97.5份、POE 2.5～15份、POE-g-GMA1.25～7.5份、抗氧剂0.5份。更进一步，包括按质量份计的下列原料：POM 92.5份、POE7.5份、POE-g-GMA 3.75份、抗氧剂0.5份。

进一步，包括按质量份计的下列原料：POM 80～95份、EBA5～20份、EMA-GMA 2.5～10份、抗氧剂0.5份。更进一步，包括按质量份计的下列原料：POM 93份、EBA5份、EMA-GMA2.5份、抗氧剂0.5份。

进一步，包括按质量份计的下列原料：POM 93份、EMA 5份、EMA-GMA 2.5份、抗氧剂0.5份。

进一步，包括按质量份计的下列原料：POM 92.5份、SEBS 7.5份、SEBS-g-GMA 3.75份、抗氧剂0.5份。

一种POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金的制备方法，包括以下步骤：

1)将POM在鼓风干燥箱中以80℃烘干3小时；将POE和POE-g-GMA在鼓风干燥箱中以50℃干燥3小时；

2)将POM、POE、POE-g-GMA和抗氧剂在同向双螺杆挤出机中共混，然后造粒，得到POM/POE/POE-g-GMA颗粒；其中挤出温度设置为115～195℃，转速200转/分钟；

3)将得到的POM/POE/POE-g-GMA颗粒在鼓风干燥箱中以50℃干燥12小时，得到干燥的POM/POE/POE-g-GMA聚甲醛合金。

一种POM/EBA/EMA-GMA聚甲醛合金的制备方法，包括以下步骤：

1)将POM在鼓风干燥箱中以80℃烘干3小时；将EBA和EMA-GMA在鼓风干燥箱中以50℃干燥3小时；

2)将POM、EBA、EMA-GMA和抗氧剂在同向双螺杆挤出机中共混，从喂料口到口模的各加热区间的温度分别设置为110℃、150℃、170℃、180℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃、185℃和180℃；将同向双螺杆挤出机挤出的熔体冷却至室温并切粒，得到POM/EBA/EMA-GMA颗粒。

使用的同向双螺杆挤出机可分为六个功能段即进料段、塑化段、混炼段、排气段、压力段和均化段，对应的从喂料口到口模共有11个加热区间。