[发明专利]具有热稳定性和颜色稳定性的共聚甲醛组合物及制备与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚甲醛组合物，特别涉及一种具有热稳定性和颜色稳定性的共聚甲醛组合物及制备与应用，属于高分子材料领域。

背景技术

聚甲醛(POM)作为五大工程塑料之一，具有优异的机械性能、优良的耐疲劳性、磨耗性、化学稳定性和电气绝缘性、较低的蠕变性和吸水性，结晶速度快，易成型，尺寸稳定性好，是工程塑料中最接近金属的品种，可以代替铜、铝、锌等有色金属，POM树脂及改性POM被广泛应用于机械行业如齿轮、轴承，汽车零件、电子电器以及建筑等领域。

共聚甲醛是由三聚甲醛与少量共聚单体如环氧乙烷、二氧戊环等共聚而成。由于共聚单体的引入，其主链上存在的-C-C-键结构可以阻断自由基的降解，共聚POM的热稳定性要优于均聚POM，且大部分POM在合成过程中经过封端等稳定化后处理其热稳定性有了一定程度的提升，但是在进行模塑和加工期间仍然会因为外部的热或机械的影响而发生降解，排放出大量的甲醛气体，对人体健康和环境造成危害。

已经提出了许多提高POM热稳定性和减少甲醛气体的方法，如添加酚类抗氧剂可大幅度提高POM的热氧稳定性，添加胺类化合物如三聚氰胺、双氰胺、聚酰胺等吸醛剂和碱金属、碱土金属化合物如氧化镁等吸酸剂能有效的较少甲醛气体的产生。但是这些稳定POM的方法易引起POM变色，且在模塑过程中易渗出形成模垢。

名称为“含三聚氰胺甲醛缩合物的热稳定性聚甲醛及其制备方法”的中国专利CN1730545A公开了采用抗氧剂、三聚氰胺-甲醛缩合物、吸酸剂来稳定POM的方法，虽然可以提高POM的热稳定性，但是组合物在多次挤出或140℃热氧老化之后黄色指数的变化非常明显。

名称为“具有优良热稳定性的聚甲醛树脂组合物”的中国专利申请CN101035858A公开了采用胺取代的三嗪化合物，无水马来酸酐接枝乙烯-丙烯共聚物以及1，12-十二烷二羧酸二酰肼制备稳定的POM组合物，不仅降低了模塑时的甲醛气体产生量，而且组合物在注塑机220℃停留30min仍未泛黄。

名称为“改进热稳定性和抗脱色稳定性的聚甲醛模塑组合物”的中国专利申请CN1225376A公开了通过添加常用聚甲醛添加剂(如抗氧剂、吸醛剂和吸酸剂)以及由(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺共聚而成的聚合物模塑材料，从而显著改善了POM的热稳定性，在空气以及氮气中的热失重明显降低，并且模塑得到的POM组合物具有良好的抗脱色稳定性。

US005939481A公开了使用受阻酚抗氧剂、聚酰胺、镁或钙的氧化物或碳酸盐以及硼化合物来稳定POM，可显著提高模塑稳定性，降低甲醛产生量，并具有良好的颜色。但是其中所采用的硼化合物有可能产生硼酸从而受到REACH指令的限制。

综上所述，已有的提高POM热稳定性和减少甲醛气体的方法仍不能满足社会的要求。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种具有热稳定性和颜色稳定性的共聚甲醛组合物。

本发明的另一目的在于提供所述具有热稳定性和颜色稳定性的共聚甲醛组合物的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述具有热稳定性和颜色稳定性的共聚甲醛组合物的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种具有热稳定性和颜色稳定性的共聚甲醛组合物，由以下按重量份计的成分组成：

所述的共聚POM树脂的熔融指数为190℃、2.16kg，3～50g/10min；相对密度为1.4～1.42g/cm³；

所述的主抗氧剂为酚类抗氧剂，优选为四(β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸)季戊四醇酯(抗氧剂1010)、2，2′-亚甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(抗氧剂2246)、二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(抗氧剂245)或己二醇双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](抗氧剂259)中的一种一种；更优选为二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]或三甘醇双β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯(抗氧剂245)。

所述的辅助抗氧剂为亚磷酸酯抗氧剂或硫酯类抗氧剂中的一种或两种。