[发明专利]一种增韧改性聚甲醛及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种增韧改性聚甲醛及其制备方法和用途，按重量百分数计算，所述增韧改性聚甲醛包括80～87％的聚甲醛、11～13％的热塑性聚氨酯、1～5％的木质素和1～2％的滑石粉，各组分的重量百分数之和为100％，本发明通过在聚甲醛中引入木质素、滑石粉和热塑性聚氨酯组分，利用三者协同的增韧效果得到的增韧改性聚氨酯，其拉伸强度可达56MPa，弯曲模量可达2230MPa，冲击强度可达25kJ/m²，力学性能优于其他增韧聚甲醛产品。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，尤其涉及一种增韧改性聚甲醛及其制备方法和用途。

背景技术

聚甲醛(POM)作为五大工程塑料之一，具有良好的自润滑性、耐疲劳性、低摩擦系数、易加工、尺寸稳定、耐有机溶剂等优点，同时具有类似金属的硬度、强度和刚性，是工程塑料中力学性能最接近金属材料的品种之一，被冠有“夺钢”的美称。但是，由于POM的高结晶度，其也存在一些不足之处，如冲击韧性低、缺口敏感性大等，这些缺点限制了POM在工程塑料领域中的进一步应用。

POM分子链中缺少可以与其它聚合物反应的官能团和侧基，POM分子呈弱极性，与绝大多数增韧剂相容性差，因此较难被增韧，传统的POM增韧改性的方法主要有弹性体增韧改性、无机刚性粒子增韧以及合金化增韧改性三类，目前国内外最常用的POM增韧改性方法主要是在POM中加入增韧剂改性，如在POM中单独添加热塑性聚氨酯等弹性体颗粒来增韧等，CN1546564A中公开了一种聚甲醛-热塑性聚氨酯弹性体共混改性物，按重量份数计算含有70～85份聚甲醛，30～15份热塑性聚氨酯弹性体，0.5～1.5份成核剂和0.5～1.5份润滑剂，其得到的共混改性物的断裂伸长率提高了3倍，缺口冲击强度提高了25％；CN1664003A公开了一种超细复合粉体增韧聚甲醛材料，按重量份数计算包括50～99.5份聚甲醛和0.5～50份超细复合粉体，超细复合粉体由10～70份弹性体，30～90份无机超细粉体和0～1份偶联剂，其制得的改性聚甲醛材料拉伸强度为50～58MPa，缺口冲击强度为14～24kJ/m²，模量为1900～2200MPa；上述现有技术中制得的增韧POM材料虽然在提高共混体系的冲击强度上取得了显著效果，然而，其得到的改性POM材料的拉伸、弯曲性能降低幅度较大，不能满足市场对高性能化材料的需求，而且，上述材料中增韧剂的加入量较大，对于产品成本影响较大。

木质素是由三种醇单体(对香豆醇、松柏醇、芥子醇)形成的一种复杂酚类聚合物，是构成植物细胞壁的成分之一，具有使细胞相连的作用，其分子结构为含负电基团的多环高分子有机物，对高价金属离子有较强的亲和力，木质素的分子结构中存在着芳香基、酚羟基、醇羟基和碳基共扼双键等活性基团，因此可以进行氧化、还原、水解、醇解、酸解甲氧基化、羧基化、光解、肽化、磺化、烷基化、卤化、硝化、缩聚或接枝共聚等许多化学反应，曾被作为橡胶材料的补强剂和矿粉粘结剂使用，然而，现有技术中并未有人将其作为增韧改性剂使用。

在现有技术的基础上，本领域的技术人员需要进一步尝试通过将木质素与其他组分相配合，作为POM的增韧剂进行使用，进而得到一种新的具有更高模量、冲击强度和拉伸强度的增韧改性聚甲醛。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于尝试通过将木质素与其他组分相配合，作为聚甲醛的增韧剂进行使用，进而得到一种新的具有更高模量、冲击强度和拉伸强度的增韧改性聚甲醛。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的目的之一在于提供一种增韧改性聚甲醛，其特征在于，按重量百分数计算，所述增韧改性聚甲醛包括如下组分：

所述各组分的重量百分数之和为100％。