CN112795132A - 一种聚甲醛组合物及其制备方法 - Google Patents

一种聚甲醛组合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种聚甲醛组合物及其制备方法。所述聚甲醛组合物按重量份计，包括以下组分：聚甲醛树脂86‑94份、丙烯酸酯共聚物6‑12份和酰胺类润滑剂0.5‑2份。本发明通过将丙烯酸酯共聚物加入体系中，可以有效降低聚甲醛组合物的光泽度；将酰胺类润滑剂加入体系中，可以有效降低聚甲醛组合物的甲醛释放量和气味等级。本发明通过优选丙烯酸酯共聚物和酰胺类润滑剂的添加量，可以获得一种具有低的甲醛释放量(<5ppm)、低气味(≤3.5级)和低光泽(光泽度≤35)，适用于汽车内饰部件的聚甲醛组合物。

Description

一种聚甲醛组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及工程塑料技术领域，具体涉及一种聚甲醛组合物及其制备方法。
背景技术
聚甲醛(POM)树脂材料的光泽度较高，一般为85左右，但是在汽车内饰产品中，为减少对光的反射，减少对肉眼的刺激，从而保证行驶的安全，有部分部件如出风口组件，要求达到低光泽，但普通组分改性POM很难使得POM组合物实现低光泽，同时，由于产品应用于汽车内饰，还要求产品具有低甲醛释放量和低气味等特性。
为使POM材料满足汽车内饰产品的使用需求，现有技术针对POM的光泽度开展改性研究。CN110054861A公开了一种低光泽聚甲醛复合材料的制备方法，主要是将酸改性或者胺改性的SEBS加入体系中，从而得到低光泽的聚甲醛复合材料，但是该方案并未对体系的甲醛释放量、气味、力学性能等进行研究。因此本领域尚需开发一种具有低的甲醛释放量(<5ppm)、低气味(≤3.5级)和低光泽(光泽度≤35)，适用于汽车内饰部件的聚甲醛组合物。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种具有低的甲醛释放量(<5ppm)、低气味(≤3.5级)和低光泽(光泽度≤35)，适用于汽车内饰部件的聚甲醛组合物。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种聚甲醛组合物，按重量份计，包括以下组分：聚甲醛树脂86-94份、丙烯酸酯共聚物6-12份和酰胺类润滑剂0.5-2份。
本发明通过将丙烯酸酯共聚物加入体系中，可以有效降低聚甲醛组合物的光泽度；将酰胺类润滑剂加入体系中，可以有效降低聚甲醛组合物的甲醛释放量和气味。本发明通过调整丙烯酸酯共聚物和酰胺类润滑剂的添加量，可以获得一种具有良好的力学性能、低的甲醛释放量(<5ppm)、低气味(≤3.5级)和低光泽(光泽度≤35)，且适用于汽车内饰部件的聚甲醛组合物。
进一步地，所述聚甲醛树脂根据ISO 1133-2011标准，在190℃、2.16kg的测试条件下的熔融指数为1-30g/10min，选用高粘的POM树脂更有利于降低体系的光泽度。
为进一步降低聚甲醛组合物的光泽度，所述丙烯酸酯共聚物为交联型丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物的D50粒径优选为15-40μm，更优选为24-30μm。
进一步地，所述酰胺类润滑剂为芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺接枝物、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种，优选为芥酸酰胺。与其它种类的酰胺类润滑剂相比，芥酸酰胺降低聚甲醛组合物的甲醛释放量的效果更显著。
进一步地，所述的聚甲醛组合物按重量份计，还包括以下组分：主抗氧剂0.1-0.5份和辅抗氧剂0.1-0.3％，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
本发明还提供了上述的聚甲醛组合物的制备方法，将各组分原料加入高速混合机中混合均匀，得到预混料，预混料经双螺杆挤出机在160-200℃下熔融挤出、冷却、造粒得到聚甲醛组合物；其中，所述双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是：150-170℃、160-180℃、160-180℃、160-180℃、170-190℃、170-190℃、170-190℃、180-200℃、180-200℃、180-200℃，螺杆转速为250-400转/分钟，喂料量为50-200kg/h，真空度为(-0.1)-0MPa。本发明的制备工艺简单，且获得的聚甲醛组合物具有低的甲醛释放量(<5ppm)、低气味(≤3.5级)和低光泽(光泽度≤35)，适用于汽车内饰部件，比如出风口连杆、滑块等。
本发明还提供了丙烯酸酯共聚物在降低聚甲醛组合物的光泽度中的应用，所述聚甲醛组合物按重量份计，包括以下组分：聚甲醛树脂86-94份、丙烯酸酯共聚物6-12份和酰胺类润滑剂0.5-2份。
进一步地，所述聚甲醛树脂根据ISO 1133-2011标准，在190℃、2.16kg的测试条件下的熔融指数为1-30g/10min；所述丙烯酸酯共聚物为交联型丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物的D50粒径优选为15-40μm，更优选为24-30μm。
进一步地，所述酰胺类润滑剂为芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺接枝物、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种，优选为芥酸酰胺。
进一步地，所述聚甲醛组合物按重量份计，还包括以下组分：主抗氧剂0.1-0.5份和辅抗氧剂0.1-0.3％，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1)本发明通过将丙烯酸酯共聚物加入体系中，可以有效降低聚甲醛组合物的光泽度；
2)将酰胺类润滑剂加入体系中，可以有效降低聚甲醛组合物的甲醛释放量和气味等级；
3)本发明的聚甲醛组合物具有良好的力学性能、低的甲醛释放量(<5ppm)、低气味(≤3.5级)和低光泽(光泽度≤35)，适用于汽车内饰部件。
具体实施方式
为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
以下实施例和对比例所用原料来源如下：
聚甲醛树脂：
POM M25，购自云南云天化股份有限公司，熔融指数为2.5g/10min(ISO1133-2011，190℃/2.16kg)，密度为1.4g/cm3；
POM M450，购自云南云天化股份有限公司，熔融指数为45g/10min(ISO1133-2011，190℃/2.16kg)，密度为1.4g/cm3；
丙烯酸酯共聚物：
Altuglas BS 100，D50粒径24-30μm，购自Altuglas International of ArkemaInc.；
Altuglas BS 130，D50粒径18-23μm，购自Altuglas International of ArkemaInc.；
乙烯-丙烯酸丁酯共聚物：ELVALOY 34035，购自上海翔杰进出口贸易有限公司；
乙烯-丙烯酸甲酯共聚物：Elvaloy AC resin 1125，购自杜邦贸易(上海)有限公司；
润滑剂：
芥酸酰胺，购自禾大西普化学(四川)有限公司，型号：CRODAMIDE ER-CH-MB-(SI)，化学名：(顺)-13-二十二烯酰胺；
EBS B50，购自广州润锋化工有限公司，化学名：N,N'-乙撑双硬脂酰胺；
主抗氧剂：二[3-(1,1-二甲基乙基)-4-羟基-5-甲基苯丙酸]三聚乙二醇，购自广州市奥莹贸易有限公司，型号为IRGANOX 245；
辅抗氧剂：亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯，购自佛山市沅胜化工有限公司，型号为SONOX 168。
以下实施例和对比例的性能测试方法如下：
甲醛释放量：测试标准VDA275；
气味等级：测试标准VDA 270，测试条件为80℃/2h；
光泽度：注塑100mm*100mm*2.0mm方板，采用光泽度仪进行测试，60°角；
拉伸强度：测试标准ISO 527-2-2016，测试速度为50mm/min；
缺口冲击强度：测试标准ISO 180-2019，摆锤能量为2.75J。
实施例1-10和对比例1-7的聚甲醛组合物的组分如表1所示，所述聚甲醛组合物的制备方法为：将各组分原料加入高速混合机中混合均匀，得到预混料，预混料经双螺杆挤出机在160-200℃下熔融挤出、冷却、造粒得到聚甲醛组合物；其中，所述双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是：150-170℃、160-180℃、160-180℃、160-180℃、170-190℃、170-190℃、170-190℃、180-200℃、180-200℃、180-200℃，螺杆转速为250-400转/分钟，喂料量为50-200kg/h，真空度为(-0.1)-0MPa。
表1实施例1-10和对比例1-7的聚甲醛组合物的配方及性能测试结果
Figure BDA0002887508010000041
Figure BDA0002887508010000051
由实施例2、实施例5和对比例1-2结果可知，相较于乙烯-丙烯酸丁酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物，本发明通过添加丙烯酸酯共聚物，可以有效降低聚甲醛组合物的光泽度。
由实施例1-4和对比例4-5结果可知，随着丙烯酸酯共聚物的添加量增加，聚甲醛组合物的光泽度降低，但力学性能下降，当体系中丙烯酸酯共聚物的添加量为6-12重量份时，有利于获得具有兼具低光泽度和良好力学性能的聚甲醛组合物。
由实施例2和实施例5、实施例3和实施例6结果可知，在丙烯酸酯共聚物含量相同的条件下，本发明优选D50粒径为24-30μm丙烯酸酯共聚物更有利于降低聚甲醛组合物的光泽度。
由实施例6和实施例10结果可知，选用高粘的POM树脂有利于降低体系的光泽度，因此，本发明优选在190℃、2.16kg的测试条件下的熔融指数为1-30g/10min的聚甲醛树脂。
由实施例2和对比例3结果可知，本发明通过在该体系中加入酰胺类润滑剂，可以有效降低聚甲醛组合物的甲醛释放量和气味等级。
由实施例6-9和对比例6-7结果可知，体系中酰胺类润滑剂的添加量为0.5-2重量份时，可以有效降低聚甲醛组合物的甲醛释放量和气味等级，且与其它种类的酰胺类润滑剂相比，芥酸酰胺降低聚甲醛组合物的甲醛释放量的效果更显著。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种聚甲醛组合物，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：聚甲醛树脂86-94份、丙烯酸酯共聚物6-12份和酰胺类润滑剂0.5-2份。
2.根据权利要求2所述的聚甲醛组合物，其特征在于，所述聚甲醛树脂根据ISO 1133-2011标准，在190℃、2.16kg的测试条件下的熔融指数为1-30g/10min。
3.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，其特征在于，所述丙烯酸酯共聚物为交联型丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物的D50粒径优选为15-40μm，更优选为24-30μm。
4.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，其特征在于，所述酰胺类润滑剂为芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺接枝物、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种，优选为芥酸酰胺。
5.根据权利要求1所述的聚甲醛组合物，其特征在于，按重量份计，还包括以下组分：主抗氧剂0.1-0.5份和辅抗氧剂0.1-0.3份，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
6.权利要求1-5任一项所述的聚甲醛组合物的制备方法，其特征在于，将各组分原料加入高速混合机中混合均匀，得到预混料，预混料经双螺杆挤出机在160-200℃熔融挤出、冷却、造粒得到聚甲醛组合物；其中，所述双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是：150-170℃、160-180℃、160-180℃、160-180℃、170-190℃、170-190℃、170-190℃、180-200℃、180-200℃、180-200℃，螺杆转速为250-400转/分钟，喂料量为50-200kg/h，真空度为(-0.1)-0MPa。
7.丙烯酸酯共聚物在降低聚甲醛组合物的光泽度中的应用，其特征在于，所述聚甲醛组合物按重量份计，包括以下组分：聚甲醛树脂86-94份、丙烯酸酯共聚物6-12份和酰胺类润滑剂0.5-2份。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述聚甲醛树脂根据ISO1133-2011标准，在190℃、2.16kg的测试条件下的熔融指数为1-30g/10min；所述丙烯酸酯共聚物为交联型丙烯酸酯共聚物，所述丙烯酸酯共聚物的D50粒径优选为15-40μm，更优选为24-30μm。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述酰胺类润滑剂为芥酸酰胺、乙撑双硬脂酰胺接枝物、乙撑双硬脂酰胺中的至少一种，优选为芥酸酰胺。
10.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述聚甲醛组合物按重量份计，还包括以下组分：主抗氧剂0.1-0.5份和辅抗氧剂0.1-0.3％，所述主抗氧剂为受阻酚类抗氧剂；所述辅抗氧剂为亚磷酸酯类抗氧剂、硫醚类抗氧剂中的至少一种。
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