[其他]改性聚甲醛复合材料及其制备方法

说明书

本发明是关于一种在模塑过程中，耐热性、致变色性、以及对金属塑模粘着性均有所改善的聚甲醛复合材料。

聚甲醛树脂是由甲醛或其环状低聚物，即三恶烷聚合而得到的，或由三恶烷与环醚、环状缩醛等共聚单体共聚而成，其末端经过稳定处理。此外，为了防止降解作用的发生，还加入了防老化剂及其它热稳定剂。

立体受阻酚或胺化合物已被建议作为防老化剂，加入到聚甲醛树脂和聚酰胺中，脲衍生物、肼类化合物、脒类化合物、碱金属或碱土金属的氢氧化物、有机酸或无机酸的盐类等等，则作为热稳定剂。但是，掺有这些化合物的聚甲醛树脂复合材料存在不足之处，即在注塑机的料筒中，在热和氧的作用下它会变成浅黄褐色。同时会有微细颗粒物质及焦油状物质（MD）粘在金属塑模的表面上，从而在长时间模塑大量产品之后，降低了模塑产品表面的光泽。为此，曾提出采用各种设备和建议，但始终没有收到满意的结果。

本发明者通过反复地、详细地对多种稳定剂进行研究，发现与防老化剂一起采用下面所述一组化合物，对耐热性、致变色性及在金属塑模上粘结物质的形成有明显的作用，结果完成了本发明。

也就是说，本发明是关于一种含有重量比0.05-5%的防老化剂和重量比为0.01-2%的同一个分子中含有一个三级氮原子和一个羧酸金属盐的碱性化合物的聚甲醛复合材料，以及制备这种聚甲醛复合材料的方法，其特征在于，将上述物质加入到聚甲醛中，然后，将所得到的混合物加热至熔融。

本发明中采用的这种碱性化合物，在同一个分子中至少含有一个三级氮原子和一个羧酸的金属盐，其结构可用下式（1）表示。所有的氮原子均是三级氮原子更好。

式中R₁、R₂、R₃、R₄中至少有一个是羧基，以下面式（2）表示，其余是含有1至7个碳原子的烷基，R₅是一个含有2至10个碳原子的亚烷基，或者中间含有1至3个醚键的亚烷基，M至少是一种碱金属或碱土金属，L是0至6的整数，m是1或2，n是使金属M的总价数等于上述化合物中羧基总数的整数，

式中R₆是一个含有1至6个碳原子的并直接与式（1）中氮原子相连的亚烷基。

这种碱性化合物是一种盐。它至少是由N，N-二甲基-甘氨酸、N-甲基亚胺-二乙酸、次氮基三乙酸、次氮基丙酸、乙二胺四乙酸、乙二胺四丙酸、二亚乙基三胺五乙酸、三亚乙基四胺六乙酸、三亚乙基四胺六丙酸、环己撑二次氮基-四乙酸、环己撑二次氮基-四丙酸及亚乙基二氧-双-（乙胺）-N，N，N′，N′-四乙酸中的一种化合物和锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡当中的一种金属按照化学计量比构成的，其中优先选用的是由羧酸，如N-甲基亚氨-二乙酸、次氮基-三乙酸、乙二胺四丙酸和碱金属（如锂和钠）或碱土金属（如镁和钙）形成的盐。特别是式（1）表示的且所有R₁、R₂、R₃、R₄均是羧基的羧酸与碱金属形成的盐更好，而乙二胺四乙酸四钠〔下式（3）〕则为最佳选择。

这些碱性稳定剂不会导致形成带颜色的产品，这样就控制了含有防老化剂的聚甲醛产物的热分解。因此，可极大程度地避免模塑过程中产生的分解气体，而且这种碱性稳定剂几乎不具有升华性质，本身也难以分解，因此，MD几乎不会形成。