[发明专利]一种聚甲醛组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，涉及一种聚甲醛树脂组合物及其制备方法。

背景技术

有“赛钢”之称的聚甲醛（POM）是一种综合性能优异的工程塑料，但由于结晶度高达70%-80%，导致其密度大，收缩率高，限制了POM在一些尺寸精度要求高的轻质零件方面的应用。

邓聪（《高分子材料与工程》，2005，21(3):160-163，空心玻璃微珠填充改性POM的结构与性能），研究了玻璃微珠的含量、粒径对POM/玻璃微珠复合体系力学性能、流动性和分散形态等的影响，但没有提到空心玻璃微珠的加料方式、空心玻璃微珠对材料密度以及收缩率的影响。

目前市场上有很多玻纤增强POM的产品，玻纤的加入能够大幅降低材料的收缩率，但也会增加材料的密度，并产生收缩各向异性、注塑制品产品外观质量下降的问题。

另一方面，POM行业的跨国公司，美国泰科纳、日本宝理销售的玻璃微珠填充POM牌号所用的玻璃微珠都是实心微珠，尽管材料的收缩率小，表面质量好，但是，密度普遍较大，不能满足特殊应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种聚甲醛组合物及其制备方法。该聚甲醛组合物具有密度小、收缩率低、表面质量好、白度高、刚性佳、微珠破碎率小等优点。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种聚甲醛组合物，由包含以下重量份的组分制成：

聚甲醛                  100份，

空心玻璃微珠            5-15份，

白油                    0.1-0.2份，

硬脂酸钙              0.5-1份，

主抗氧剂              0.3-0.6份，

辅助抗氧剂            0.3-0.6份，

甲醛吸收剂            0.5-0.8份，

成核剂                0.1-0.3份。

所述的聚甲醛其熔融指数为3-18g/10min，测定条件为：190℃，2.16kg载荷。

所述的空心玻璃微珠其抗压强度为80-130MPa，真密度为0.6-0.9g/cm³，粒径为8-75μm，表面经过硅烷偶联剂KH-550处理。

所述的白油为市售白油。

所述的主抗氧剂选自三甘醇双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]（抗氧剂245），2,2’-亚甲基（4-甲基-6-叔丁基苯酚）（抗氧剂2246）或四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）中的一种或一种以上。

所述的辅助抗氧剂为亚磷酸三（2，4-二叔丁基苯基）酯（抗氧剂168）。

所述的甲醛吸收剂为三聚氰胺或三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或一种以上。

所述的成核剂选自轻质氧化镁、二氧化钛或氧化锌中的一种或一种以上。

一种上述的聚甲醛组合物的制备方法，包括以下步骤：

（1）将重量份数为100份的经干燥处理的聚甲醛，0.1-0.2份的白油加入高速混合机中混合1-2min，然后加入0.5-1份的硬脂酸钙，0.3-0.6份的主抗氧剂，0.3-0.6份的辅助抗氧剂，0.5-0.8份的甲醛吸收剂，0.1-0.3份的成核剂加入高速混合机中混合均匀；

（2）将步骤（1）中混合均匀的原料用排气式同向双螺杆挤出机熔融共混，通过侧喂料向挤出机中加入5-15份干燥的空心玻璃微珠，挤出造粒，即可获得聚甲醛组合物。

所述的聚甲醛的干燥处理方式为，置于温度范围在80-90℃的鼓风烘箱内干燥3-4h；所述的空心玻璃微珠的干燥处理方式为，置于温度范围在80-90℃的鼓风烘箱内干燥3-4h。

所述的步骤（2）中双螺杆挤出机的料筒的温度如下：料斗：室温、一区：160-165℃、二区165-170℃、三区：170-175℃、四区：170-180℃、五区：175-185℃、六区：175-185℃、七区：180-190℃、八区：180-190℃、九区：180-190℃，机头：175-185℃；双螺杆挤出机的螺杆转速为210-280转/分钟。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

（1）空心玻璃微珠经过表面处理，与POM的相容性较好；

（2）空心玻璃微珠的抗压强度高，粒径分布合理，通过侧喂料的方式加入挤出机中，微珠的破碎率小；