CN1233731C - 聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法和用途 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法和用途。其特点是该共混改性物的配方组分按重量计，聚甲醛70～85份、热塑性聚氨酯弹性体30～15份、成核剂0.5～1.5份和润滑剂0.5～1.5份，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的各段温度分别为170～185℃、180～195℃、180～195℃、180～195℃，机头温度185～195℃，从而使聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的冲击强度增加了25%，断裂伸长率增加了3倍，而拉伸强度及拉伸模量基本不变。该共混改性物可用于汽车、电子电气、家电和日常生活领域中。
Description
一、技术领域
本发明涉及一种聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法和用途，属于聚合物加工领域。
二、背景技术
聚甲醛是一种具有优良综合性能的工程塑料，从1959年美国杜邦公司首先实现工业化以来，聚甲醛就以其原料价廉易得，加工成型方便，特别是独特的力学性能、耐油性、耐化学性、低吸水性以及良好的热、电性能，而被用来代替有色金属和合金，广泛应用于汽车、电子电气工业、一般机械及精密机械和五金建材等行业，用作轴承、齿轮、汽车仪表件、泵叶叶轮等零部件。目前，在整个工程塑料工业中，聚甲醛的年产量仅次于尼龙和聚碳酸酯，位居第三位，是当今世界五大工程塑料之一。
聚甲醛是一种无支链的线形聚合物，分子链结构简单规整，有着较快的结晶速度及较高的结晶度(一般结晶度可达到60％以上)，易于形成大球晶结构，因而韧性较差，缺口冲击强度低；成型过程中制品收缩率大，难于精密成型，这与其优良的综合性能不相匹配，限制了聚甲醛在各个领域的应用。因此它的增韧改性早已成为令人关注的问题。由于聚甲醛结构上的特点，它的表面张力较高，与其它聚合物相容性很差，这也是聚甲醛共混材料品种较少的主要原因。
美国专利4804716公开的增韧聚甲醛组合物是由60～85％重量份的聚甲醛与15～40％重量份的热塑性聚氨酯弹性体组成，组合物的Izod缺口冲击强度值超过375J/m。但专利中没有提及组合物的拉伸强度及拉伸断裂伸长率。
中国专利ZL90109363.7公开的是聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体/非晶态热塑性聚合物共混料，这种共混料是由40～98％重量的聚甲醛、1～40％重量的热塑性聚氨酯弹性体和1～59％重量的至少一种非晶态热塑性聚合物组成。由该公开的专利内容得知，该共混料的伸长率较低。
三、发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物及其制备方法和用途，其特点是在聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物中加入成核剂与润滑剂，使聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的冲击强度及断裂伸长率进一步得到提高，而拉伸强度及拉伸模量基本不变。
在实际应用中，要求共混改性物在具有较好韧性的同时，强度与断裂伸长率等性能也较佳，本发明者发现对于聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混体系，如果加入过多的热塑性聚氨酯弹性体，体系的韧性虽然较好，但强度下降很多；如果加入过少的热塑性聚氨酯弹性体，体系的韧性及断裂伸长率得不到改进。
本发明的目的采用以下技术措施实现，其中所述原料份数除特殊说明外，均为重量份数。
聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的配方组分为：
聚甲醛 70～85份
热塑性聚氨酯弹性体 30～15份
成核剂 0.5～1.5份
润滑剂 0.5～1.5份
成核剂为聚酰胺-12、均聚聚甲醛、碳酸钙和/或滑石粉中的至少一种。
润滑剂为乙撑双硬酯酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌和/或硬脂酸钙中的至少一种。
聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的制备方法：
将起始原料聚甲醛70～85份、热塑性聚氨酯弹性体30～15份、成核剂0.5～1.5份和润滑剂剂Q5～1.5份，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的各段温度分别为170～185℃、180～195℃、180～195℃、180～195℃，机头温度185～195℃。
制得的聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物具有优良的综合性能，详见表1所示，经本发明改性以后的聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物的拉伸断裂伸长率增加了3倍，简支梁缺口冲击强度增加了25％。
本发明的共混改性物可用于汽车、电子电气、家电、日常生活等领域中。
本发明具有如下优点：
1、制得的聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物具有很高的拉伸断裂伸长率和缺口冲击强度以及优良的综合性能；
2、工艺简单，操作简便，成本较低，有显著的经济效益和社会效益。
四、具体实施方式
下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述本发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例：
1.将聚甲醛74kg、热塑性聚氨酯弹性体26kg、聚酰胺-12 0.5kg和乙撑双硬酯酰胺1.0kg，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出造粒，各段温度分别为170℃、180℃、190℃、190℃，机头温度190℃。
2.将聚甲醛80kg、热塑性聚氨酯弹性体20kg、滑石粉0.8kg和硬脂酸锌0.8kg，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出造粒，各段温度分别为175℃、185℃、195℃、195℃，机头温度193℃。
3.将聚甲醛70kg、热塑性聚氨酯弹性体30kg、均聚聚甲醛1.5kg和乙撑双油酸酰胺1.2kg，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出造粒，各段温度分别为180℃、190℃、190℃、195℃，机头温度195℃。
表1本发明的共混改性物与现有技术物力学性能的比较
| 试样 | 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(％) | 拉伸模量(GPa) | 简支梁缺口冲击强度(kJ/m2) |
| 聚甲醛未改性聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体本发明改性-1本发明改性-2 | 62.338.537.637.5 | 2859248271 | 2.421.111.011.03 | 8.115.619.520.3 |
Claims (3)
1.聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物，其特征在于该共混改性物的配方组分按重量计为：
聚甲醛 70～85份
热塑性聚氨酯弹性体 30～15份
成核剂 0.5～1.5份
润滑剂 0.5～1.5份
其中成核剂为聚酰胺-12、均聚聚甲醛、碳酸钙和滑石粉中的至少一种；润滑剂为乙撑双硬酯酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的至少一种；该共混改性物的拉伸断裂伸长率提高了3倍，简支梁缺口冲击强度增加了25％。
2.如权利要求1所述聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的制备方法，其特征在于：
将起始原料聚甲醛70～85重量份、热塑性聚氨酯弹性体30～15重量份、成核剂0.5～1.5重量份和润滑剂0.5～1.5重量份，采用高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机造粒，挤出机的各段温度分别为170～185℃、180～195℃、180～195℃、180～195℃，机头温度为185～195℃。
3.如权利要求1所述聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混改性物的用途，其特征在于该共混改性物可用于汽车、电子电气、家电和日常生活领域中。
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