A的存在降低了POM基体和 P0E弹性体的界面张力。在POM/POE/POE-g-GMA共混体系中，POE-g-GMA具有良好的相容性， 这是由于GMA的环氧基团会与P0M的端羟基发生化学反应，从而形成一种新的接枝共聚物。 并且，POE-g-GMA和P0E具有相同主链结构，因此有很好的相容性。当样品受到冲击的时候， 冲击能量从P0M基体通过界面传递给P0E弹性体粒子，由于P0E的断裂伸长率高达1358%，所 以P0E粒子会通过伸长变形来吸收能量，所以Ρ0Μ/Ρ0Ε共混物的缺口冲击强度得到提高。进 一步增加 P0E弹性体的含量，材料的缺口冲击强度逐渐下降。当添加量为15 %时，缺口冲击 强度下降至17.32kJ/m2,但是仍然比纯P0M提高5.87%，根据后文中扫描电子显微镜得到的 图像分析，这是由于弹性体添加量过多时，发生团聚造成的，团聚会使得弹性体粒子数目减 小，并且基体与分散相的界面面积降低，因此银纹的数量将减少，而使得缺口冲击强度下 降。
[0055] 表3 Ρ0Μ及P0M/P0E/P0E-g-GMA合金的力学性能
[0056]
[0057] 一般情况下，通过添加弹性体来增韧的方法往往使得材料的拉伸强度下降。Ρ0Ε的 拉伸强度是3.65MPa，远远低于Ρ0Μ的62.56MPa，由于弹性体的拉伸强度较低，所以随着弹性 体含量的增加，样品的拉伸强度逐渐下降。当Ρ0Ε弹性体含量为7.5%时，拉伸强度是 49.21]\0^，比纯卩01降低了21.3%。
[0058] 实施例二
[0059] 1、制备P0M/EBA/EMA-GMA 聚甲醛合金 [0060]采用表4中的配比分别制备并标号。
[0061 ] 表4 P0M/EBA/EMA-GMA聚甲醛合金实验配方配比表 [0062]
[0063]
[0064] 具体的制备步骤为：
[0065] 1)将Ρ0Μ在鼓风干燥箱中以80 °C烘干3小时;将EBA (如有)和EMA-GMA (如有)在鼓风 干燥箱中以50 °C干燥3小时；
[0066] 2)将POM、EBA(如有）、EMA-GMA(如有)和抗氧剂在同向双螺杆挤出机中共混，从喂 料口到口模的各加热区间的温度分别设置为110°c、150°C、170°C、180°C、185°C、185°C、185 °C、185°C、185°C、185°C和180°C ;将同向双螺杆挤出机挤出的熔体冷却至室温并切粒，得到 聚甲醛合金颗粒；
[0067] 3)将得到的聚甲醛合金颗粒在鼓风干燥箱中以50°C干燥12小时，以去除表面的水 分，得到干燥的聚甲醛合金颗粒成品。
[0068] 2、红外光谱检测
[0069] 图3显示了EMA-GMA的红外光谱图，图4分别显示了纯聚甲醛E-0(1#)和聚甲醛合金 E-20(4#)的红外光谱图。EMA-GMA具有环氧官能团，环氧官能团的吸收峰是911cm-1和844cm 一1。但是P0M/EBA/EMA-GMA合金(E-20)没有环氧官能团的吸收峰。这个现象说明，EMA-GMA的 环氧官能团与Ρ0Μ分子链的端羟基发生了化学反应，生成了新的接枝共聚物。在这个反应 中，Ρ0Μ的伯醇羟基与环氧基团反应，生成了仲醇羟基。EMA-GMA是P0M/EBA/EMA-GMA共混体 系中的反应增容剂。
[0070] 3、P0M/EBA/EBA-GMA合金的力学性能测试
[0071] 相容剂EMA-GMA是一种通过高压共聚工艺而得到的乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸 缩水甘油酯的三元无规共聚物。表5中列出了 Ρ0Μ，Ρ0Μ/ΕΒΑ共混物和P0M/EBA/EMA-GMA共混 物的力学性能。很明显，E-5具有最大的缺口冲击强度22.16kJ/m 2，比纯P0M(16.36kJ/m2)高 35.45%。后面的扫描电子显微镜照片显示，E-5的冲击断面是粗糙的"波浪形"的，表明E-5 组分是韧性断裂，而别的组份的冲击断面相对平滑。随着增韧剂EBA添加量的增多，材料的 缺口冲击强度逐渐下降，当EBA含量是20phr时，缺口冲击强度是18.92kJ/m 2，仍然比纯Ρ0Μ 略高。当样品受到冲击的时候，冲击能量从Ρ0Μ基体通过界面传递给EBA分散相粒子，EBA粒 子会通过伸长变形来吸收能量，所以Ρ0Μ/ΕΒΑ共混物的缺口冲击强度得到提高。
[0072] -般而言，使用韧性聚合物对脆性聚合物共混增韧，往往导致材料拉伸强度下降。 在增容体系共混物P0M/EBA/EMA-GMA中，拉伸强度从纯Ρ0Μ的60.34MPa逐渐下降到E-20的 33.12MPa〇
[0073] 表5 POM及P0M/EBA/EMA-GMA共混合金的力学性能比对表
[0074]
[0075] 由于EBA是一种强韧性塑料，P0M/EBA/EMA-GMA共混合金的断裂伸长率随着EBA含 量的逐渐增加而增加。在一个共混体系中，添加低模量的材料往往导致共混物的模量降低。 随着EBA的添加量的增多，共混物的拉伸模量逐渐从2635MPa(纯Ρ0Μ)下降到1362MPa(E-20)。为了对比EMA-GMA的增容效果，测试了不增容的Ρ0Μ/ΕΒΑ共混合金的力学性能。由于没 有添加相容剂EMA-GMA，不增容体系的缺口冲击强度比对应的增容体系的缺口冲击强度略 低，这是由于EMA-GMA的环氧官能团会与Ρ0Μ的端羟基发生化学反应，生成一种新的接枝共 聚物，而EMA-GMA与EBA具有相似的主链结构，所以相对于不增容体系，增容体系的Ρ0Μ基体 和EBA分散相粒子的界面粘结性更强。除了缺口冲击强度，由于界面粘结性较弱，不增容的 Ρ0Μ/ΕΒΑ共混物的性能比增容的P0M/EBA/EMA-GMA共混物要差，比如拉伸强度，断裂伸长率 和拉伸弹性模量。
[0076] 实施例三
[0077]基于实施例一中确定的最优实施方式，以同类的热塑料性弹性树脂一一聚烯烃类 热塑性弹性树脂及相应的环氧型相容剂制备聚甲醛合金，采用实施例一的方法合成Ρ0Μ/ SEBS/SEBS-g-GMA聚甲醛合金，其各种原料使用量按以下质量份计:Ρ0Μ 92.5份、SEBS 7.5 份、SEBS-g-GMA 3.75份、抗氧剂0.5份。经检测，其力学性能、热稳定性与P0M/P0E/P0E-g-GMA聚甲醛合金相近。
[0078]实施例四
[0079] 基于实施例二中确定的最优实施方式，以同类的热塑料性弹性树脂一一聚酯类热 塑性弹性树脂及相应的环氧型相容剂制备聚甲醛合金，采用实施例二的方法合成Ρ0Μ/ΕΜΑ/ EMA-GMA聚甲醛合金，其各种原料使用量按以下质量份计:Ρ0Μ 93份、EMA 5份、EMA-GMA 2.5 份、抗氧剂〇. 5份。经检测，其力学性能、热稳定性与P0M/EMA/EMA-GMA聚甲醛合金相近。
[0080] 本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施 方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不 同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案 所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1. 一种聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料:POM 80~100份、热塑性 弹性树脂2.5~20份、环氧型相容剂1.25~10份、抗氧剂0.5份。2. 根据权利要求1所述的聚甲醛合金，其特征在于，所述的热塑性弹性树脂为P0E、EBA、 SEBS或EMA;所述的环氧型相容剂为POE-g-GMA、EMA-GMA或SEBS-g-GMA。3. 根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料:P0M85 ~97.5份、P0E 2.5~15份、POE-g-GMA 1.25~7.5份、抗氧剂0.5份。4. 根据权利要求3所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料:P0M 92.5份、P0E 7.5份、POE-g-GMA 3.75份、抗氧剂0.5份。5. 根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料:P0M 80~95份、EBA5~20份、EMA-GMA 2.5~10份、抗氧剂0.5份。6. 根据权利要求5所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料:P0M 93份、EBA5份、EMA-GMA 2.5份、抗氧剂0.5份。7. 根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料:P0M 93份、EMA 5份、EMA-GMA 2.5份、抗氧剂0.5份。8. 根据权利要求2所述的聚甲醛合金，其特征在于，包括按质量份计的下列原料:P0M 92.5份、SEBS 7.5份、SEBS-g-GMA 3.75份、抗氧剂0.5份。9. 一种权利要求3所述的聚甲醛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)将P0M在鼓风干燥箱中以80 °C烘干3小时；将P0E和POE-g-GMA在鼓风干燥箱中以50 °C 干燥3小时； 2 )将POM、POE、POE-g-GMA和抗氧剂在同向双螺杆挤出机中共混，然后造粒，得到P0M/ POE/POE-g-GMA颗粒;其中挤出温度设置为115~195°C，转速200转/分钟； 3)将得到的POM/POE/POE-g-GMA颗粒在鼓风干燥箱中以50°C干燥12小时，得到干燥的 POM/POE/POE-g-GMA 聚甲醛合金。10. -种权利要求5所述的聚甲醛合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 将P0M在鼓风干燥箱中以80 °C烘干3小时；将EBA和EMA-GMA在鼓风干燥箱中以50°C 干燥3小时； 2) 将P0M、EBA、EMA-GMA和抗氧剂在同向双螺杆挤出机中共混，从喂料口到口模的各加 热区间的温度分别设置为 110°C、150°C、170°C、180°C、185°C、185 °C、185°C、185°C、185 °C、 185 °C和180 °C ;将同向双螺杆挤出机挤出的熔体冷却至室温并切粒，得到POM/EBA /EMA-GMA颗粒； 3) 将得到的POM/EBA /EMA-GMA颗粒在鼓风干燥箱中以50°C干燥12小时，以去除表面的 水分，得到干燥的POM/EBA /EMA-GMA聚甲醛合金。
【专利摘要】本发明公开了一种聚甲醛合金及其制备方法。该聚甲醛合金包括按质量份计的下列原料：POM？80~100份、热塑性弹性树脂2.5~20份、环氧型相容剂1.25~10份、抗氧剂0.5份。其制备方法是先将POM、热塑性弹性树脂和环氧型相容剂进行预热，然后用同向双螺杆挤出机挤出并造粒，最后将造出的颗粒烘干即可。本发明得到的聚甲醛合金的力学性能好、热稳定性高。
【IPC分类】C08L59/00, C08L53/02, B29C47/92, C08L23/08, C08L51/06, C08L51/00
【公开号】CN105647104
【申请号】
【发明人】王选伦, 杨文青, 尹皓, 李又兵
【申请人】重庆理工大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年4月18日