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聚甲醛改性分析之增韧型POM增韧剂的使用方法
作者:管理员    发布于:2017-08-01 15:56:53    文字:【】【】【

共聚甲醛的改性

  聚甲醛(POM)是一种综合性能优良的热塑性工程塑料,然而,POM阻燃性差,易燃烧(极限氧指数仅有15),热稳定性差,耐候性不理想,冲击强度低,缺口民感性大。这些缺点极大地限制了POM在各个领域中应用范围的扩大。

  POM是一种具有优良综合性能的热塑性树脂,综合其性能可概括为几大特

点:①非常高的机械强度和刚性;在所有工程所料中POM的拉伸强度是最高的,

无缺口冲击强度可达到114kJm。②优异的耐疲劳特性和耐多次重复冲击性能;

其疲劳强度可达275----325MPa,优于尼龙、ABSHIPSPPO等其他工程塑料。尽管POM第一次冲击时的冲击强度比PCABS低,但多次反复冲击时的性能好于PCABS,其反复冲击破坏的次数是PC200倍,是ABS350倍。③优良的自润滑性和耐磨性;其摩擦系数为01505。在相同的磨损条件下,POM的磨耗损失为ABS12HIPS14。④广泛的使用温度范围,可在-40℃~120℃内长期使用。⑤良好的尺寸稳定性和耐湿性,吸水率很小。⑥良好的耐化学药品性和电性能。虽然POM具有以上众多优点,但也存在明显的缺点,主要体现在:①缺口冲击强度小,这是POM最致使的缺陷,其抗冲击性能在无缺口时可达到114kJm,但是有缺口存在时,可使其冲击吸收能下降到无缺口时的115"'118,缺口对POM的冲击性能影响非常大。②成型收缩率大,由于POM的结晶度高,因此它具有极高的成型收缩率,高达2"--'35%。③耐候性差。由于其分子链结构的特点,POM的光稳定性和热稳定性较差,导致材料的力学性能迅速下降,失去使用价值。④阻燃性差,遇火易燃烧,能满足一些对阻燃要求较高的场合。

 POM改性研究进展

       作为五大工程塑料之一的POM具有优良的综合性能,但也存在不足之处,

如极易燃烧、冲击韧性低、缺口敏感性大、耐热性差等,这些缺点极大地限制了POM在各个领域的应用。为了克服这些缺点,使POM实用化和功能化,采用共混改性、填充改性、复合材料、化学改性等技术手段对POM进行改性,从而使原材料的性能大幅度提高,使其发挥最大的效能。为此,近年来POM的共混改性研究十分活跃,主要围绕如何提高POM的缺口冲击强度和改善摩擦磨损性能以及增强等方面,POM阻燃改性研究的报道较少。当前对POM的共混改性研究

主要包括以下几方面。

一. POM增韧改性

  由于POM结晶度较高,易形成大的球晶结构,造成POM树脂缺口敏感性增大,缺口冲击强度较低,往往以脆性方式断裂。为了改善POM耐冲击性能,通常利用弹性体对其进行增韧,或利用成核技术减小球晶尺寸,以期降低POM的缺口敏感性。常用于增韧POM的弹性体有热塑性聚氨酯(TPU)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁腈橡胶(NBR)、乙烯一辛烯共聚物(POE)、氢化苯乙烯一丁二烯一苯乙烯共聚物(SEBS)、离聚体等。

 1. TPU是一种既有橡胶弹性又有热塑性塑料加工性能的综合性能优良的弹性体。其缺口冲击强度比纯POM树脂提高了17倍,约达到906 Jm,用异氰酸酯预聚物(z)作为增容剂能促进TPUPOM树脂中的均匀分散,增强两相的粘结力,并能细化球晶,结果共混物的冲击强度是纯POM树脂的5倍。采用机械共混法制备了POMTPU复合材料,TPU能减小POM结晶度,缩小球晶尺寸,显著降低POM的缺口敏感性,两者形成双连续结构时成为超韧体系。利用二异氰酸酯(MDI)作为增容剂改善共混物的冲击性能。在POMTPU共混体系中加入增容剂z.控制共混体系中分散相的颗粒大小和分布;随后,他们又用EVA作为增容剂控制共混物的球晶尺寸。用TPU增韧POM,在TPU含量为10份时,其缺口冲击强度比纯POM提高了385%。

  TPU是目前使用的POM最有效增韧剂,一般认为是由于TPUPOM之间形成的氢键提高了二者之间的相容性;并且在TPU的存在下,POM结晶度降低,球晶尺寸缩小,POM的缺口敏感性显著降低,缺口冲击强度大大提高。其他弹性体对POM也有一定的增韧作用,但效果不显著,最主要的原因是这些弹性体与POM相容性较差,很难找到高效的增容剂增加与POM之间的相容性。因此,选择TPU作为POM的增韧组分以及POM与阻燃剂之间的增容剂。


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