[发明专利]一种超韧POM组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种超韧POM组合物及其制备方法和应用。本发明的超韧POM组合物，包括如下按重量份计算的组分：POM树脂100份；聚醚嵌段酰胺弹性体80～135份；TPU弹性体15～25份；其中，所述POM树脂的熔融指数在190℃，2.16kg下为1.9～9g/10min；所述聚醚嵌段酰胺弹性体由PA11和聚醚组成；所述聚醚嵌段酰胺弹性体的熔点为150～190℃。本发明的超韧POM组合物的缺口冲击强度可高达106kJ/m²，断裂伸长率可高达500％以上。

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，具体涉及一种超韧POM组合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚甲醛(POM)树脂具有线性的分子链构型，具有结构对称性高、规整性高等特点，因此，具有较强的结晶能力。由于POM树脂的结晶度高，因此强度高、硬度大，对缺口比较敏感，使用过程中容易发生脆性断裂，极大的限制了其适用范围。因此，需要对POM树脂进行增韧改性。但是由于POM分子链中缺少可以与其它聚合物反应的官能团和侧基，POM分子呈弱极性，与绝大多数增韧剂相容性较差，因此较难被增韧。

现有的POM的增韧改性中，有弹性体增韧改性、无机刚性粒子增韧以及合金化增韧改性这三类，而目前最常用的方法就是TPU弹性体共混改性，以及通过增加其它填料以增强TPU对POM树脂的增韧效果。

中国专利CN103059501A在POM树脂中加入5～11％的TPU作为增韧剂，制备得到的POM材料的缺口冲击强度在23℃为12～16.3kJ/m²；中国专利CN108976696A选用TPU协同刚性粒子碳酸钙对POM进行增韧改性，改性后的POM树脂的冲击强度为23.6～50.3kJ/m²，断裂伸长率为32.1～81.3％；中国专利CN109082068A选用热塑性聚氨酯TPU作为POM的增韧剂，同时加入木质素来提高TPU对POM树脂的增韧效果，制备得到的POM树脂的冲击强度为14～25kJ/m²；中国专利CN109880281A通过添加纳米刚性粒子对POM进行增强增韧改性，再加入增韧剂TPU进一步对POM进行增韧，制备得到的POM树脂的缺口冲击强度为58～92kJ/m²。

上述改性后的POM树脂的韧性均在92kJ/m²以下，其韧性仍有待提高。因此，需要开发一种具有更高韧性，且制备方法简单的超韧POM组合物。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中POM树脂韧性较低的缺陷，提供一种超韧POM组合物。本发明在POM树脂中加入聚醚嵌段酰胺弹性体，并以TPU弹性体为相容剂，制备得到的超韧POM组合物具有很好的韧性，其缺口冲击强度可高达106kJ/m²，断裂伸长率可高达500％以上。

本发明的另一目的在于，提供所述超韧POM组合物的制备方法。

本发明的另一目的在于，提供所述超韧POM组合物在制备玩具、齿轮或汽车零部件中的应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超韧POM组合物，包括如下按重量份计算的组分：

POM树脂 100份；

聚醚嵌段酰胺弹性体 80～135份；

TPU弹性体 15～25份；

其中，所述POM树脂的熔融指数在190℃，2.16kg下为1.9～9g/10min；

所述聚醚嵌段酰胺弹性体由PA11和聚醚组成；

所述聚醚嵌段酰胺弹性体的熔点为150～190℃。