CN1233733C - 聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物及其制备方法和用途 - Google Patents

聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物及其制备方法和用途 Download PDF

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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物及其制备方法和用途，其特点是将聚甲醛70～85重量份，热塑性聚氨酯弹性体30～15重量份，增容剂4～10重量份和润滑剂0.2～1.5重量份，加入高速混合机内混合均匀后用同向双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度分别为180～190℃、195～205℃、195～205℃、195～205℃，机头温度195～200℃。共混物用注塑机注塑成型，注塑机各段温度为50～70℃，170～180℃，190～200℃，195～205℃和195～205℃。该共混物的断裂伸长率为425%，缺口冲击强度为24.2kJ/m2，与纯聚甲醛相比，分别提高8.2倍和2.3倍，可用于汽车、家电和日常生活领域。

Description

聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物及其制备方法和用途
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、电子电器工业、一般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人们关注的问题。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。
中国专利99813932.7公开的是具有提高的拉伸率、热稳定性和耐冲击强度的聚甲醛树脂组合物，它是由50～97％重量的聚甲醛树脂；3～50％重量的热塑性聚酯弹性体作为必要弹性体组份和热塑性聚氨酯弹性体作为任选弹性体组份；以及0.1～10％重量的马来酸酐接枝聚合物。由该专利的公开内容得知，向聚甲醛/聚酯弹性体组合物中加入马来酸酐接枝聚合物以后，组合物伸长率增加值为45％，而冲击强度未增加；向聚甲醛/聚酯弹性体/聚氨酯弹性体组合物中加入马来酸酐接枝聚合物以后，组合物伸长率增加值为80％，冲击强度增加幅度为13％。
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90109363.7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。由该专利的公开内容得知，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增容剂与润滑剂，使聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物的冲击强度及断裂伸长率进一步得到提高。
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、增容剂4～10份和润滑剂0.2～1.5份。
增容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物(EEA)和乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)中的任一种。
润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌和硬脂酸钙中的任一种。
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、增容剂4～10份和润滑剂0.2～1.5份，加入高速混合机内混合均匀后用同向双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度分别为180～190℃、195～205℃、195～205℃、195～205℃，机头温度195～200℃。经过挤出机造粒的共混物用注塑机注塑成型，注塑机各段温度为50～70℃，170～180℃，190～200℃，195～205℃和195～205℃。
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由91％提高到425％，缺口冲击强度由17.4kJ/m2提高到24.2kJ/m2。
本发明的共混改性物可用于汽车、家电、日常生活等领域中。
本发明具有如下优点：工艺简单，操作简便，成本较低，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。
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内容对本发明做出一些非本质的改进和调整。
实施例：
1、将聚甲醛80kg、热塑性聚氨酯弹性体20kg、乙烯-丙烯酸共聚物6kg和乙撑双硬脂酰胺0.5kg，加入高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机各段温度分别为185℃、195℃、195℃、195℃，机头温度195℃。经过挤出机造粒的共混物用注塑机注塑成型，注塑机各段温度为50℃，170℃，190℃，195℃和195℃。
2、将聚甲醛75kg、热塑性聚氨酯弹性体25kg、乙烯-醋酸乙烯共聚物4kg和乙撑双油酸酰胺0.8kg，加入高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机各段温度分别为190℃、198℃、198℃、198℃，机头温度196℃。经过挤出机造粒的共混物用注塑机注塑成型，注塑机各段温度为50℃，180℃，195℃，195℃和200℃。
3、将聚甲醛84kg、热塑性聚氨酯弹性体16kg、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物8kg和硬脂酸锌0.3kg，加入高速混合机混合均匀后用双螺杆挤出机挤出造粒，挤出机各段温度分别为190℃、195℃、200℃、200℃，机头温度198℃。经过挤出机造粒的共混物用注塑机注塑成型，注塑机各段温度为60℃，180℃，190℃，200℃和200℃。
            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(％)   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本发明改性3   60.138.334.533.934.5   4691221327425   7.217.419.523.324.2

Claims (4)

1.聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物，其特征在于该共混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
增容剂                    4～10份
润滑剂                    0.2～1.5份
其中，增容剂为乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯/丙烯酸乙酯共聚物或乙烯-丙烯酸共聚物中的任一种，该共混物的断裂伸长率为425％，缺口冲击强度为24.2kJ/m2。
2.如权利要求1所述聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物，其特征在于润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、乙撑双油酸酰胺、硬脂酸锌或硬脂酸钙中的任一种。
3.如权利要求1或2所述聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物的制备方法，其特征在于：
1)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、增容剂4～10重量份、润滑剂0.2～1.5重量份，加入高速混合机内混合均匀后用同向双螺杆挤出机造粒，挤出机各段温度分别为180～190℃、195～205℃、195～205℃、195～205℃，机头温度195～200℃；
2)经过挤出机造粒的共混物用注塑机注塑成型，注塑机各段温度为50～70℃，170～180℃，190～200℃，195～205℃和195～205℃。
4.如权利要求1所述聚甲醛/热塑性聚氨酯弹性体共混物的用途，其特征在于该共混物用于汽车、家电和日常生活领域。
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