聚甲醛改性研究进展

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1、聚甲醛改性研究进展XXX［摘要］本文综述了我国聚甲醛（POM）的研究现状,国内外聚甲醛改性（包括增强改性、增韧改性、耐磨改性、阻燃改性、导电功能改性）研究的进展。［关键词］聚甲醛、POM、改性、增韧聚甲醛（polyoxymethylene或polyaeetal,简称POM）是20世纪60年代问世的一种工程塑料1,现已成为世界五大工程塑料之一冷是所有塑料中比强度和比刚度接近金属的树脂品种之一,具有极高的强度和刚度，良好的尺寸稳定性，优良的耐腐性、耐磨、自润滑和抗蠕变性能，无噪音，耐疲劳，临界PV值高，加

2、工成型方便，原料价廉易得,被广泛应用于机械和电子电气等领域3”。但因聚甲醛冲击韧性低、缺口敏感性大、热稳定性差、表面硬度低，承载能力差，在摩擦过程中易发生黏着磨损等缺点。为提高聚甲醛的性能，扩展聚甲酵的应用领域,将聚甲醛通过适当的物理、化学手段与相应的物质复合形成改性后的聚甲醛已弓I起越来越多的研究人员的关注。主要研究方法有共混、填充等5£。1我国聚甲醛改性研究现状21世纪以前我国聚甲醛工业发展比较缓慢，聚甲醛改性硏究及其成果较少。随着近年我国聚甲醛工业的快速发展，改性聚甲醛研究进展较快，跟踪世界聚甲

3、醛改性研究的前沿我国聚甲醛的生产和研究机构都取得了丰硕的成果。从应用方向上说聚甲醛改性硏究方向"有增强改性、增韧改性、耐磨改性、阻燃改性、导电功能改性、超细复合粉体改性等方面。2国内外聚甲醛改性的研究2.1聚甲醛增强改性的研究纤维增强热塑性聚甲醛是新型轻质高强度工程结构材料。纤维增强聚甲醛的强度、模量、热变形温度等主要技术指标均高于POM的，并具有成型收缩率低、制品尺寸稳定性好等优点，可用于制造洗衣机齿轮、照机相齿轮和接插件、钟表零件、缝纫机零部件。同时因其质量轻、价廉、易于回收利用，用于制造汽车窗门

4、刮水器底座及机械结构零部件等。目前市场上该类改性产品多以国外产品居多，国内大型企业现不仅集中于聚甲醛基料的生产，同时加紧硏究开发该类改性产品，以期达到与国外产品相同的技术指标。目前兖矿鲁南化工有限公司已经开发，并成功生产出与国际同期产品相同技术指标的纤维增强改性聚甲醛产品9。22聚甲醛增韧性改性的研究由于POM结晶度较高,一般达70%〜85%,结晶晶粒较大，缺口冲击强度低,往往以脆性方式断裂。改善POM韧性主要有三种方法：一是弹性体增韧；二是树脂增韧；三是刚性粒子增韧。2.2.1弹性体增韧弹性体增韧P

5、OM是传统的增韧方法。因橡胶或热塑性弹性体模量低、易于挠曲,在塑料基体中作为应力集中体系引发基体的剪切屈服和银纹化，促使基体发生脆■韧转变，提高材料的韧性1°。四川大学白时兵等11发现采用以Cag为核、PUR2-T为壳的PUR2-T/CaCQ3超细复合粉体增韧POM,其缺口冲击强度大大提高。张祥福等12通过对POM/NBR共混材料进行性能测试,发现丁月青橡胶可以有效提高聚甲醛韧性,且POM/NBR在高温下有较高的拉伸强度和优异的耐油性。Palanivelu等1:3利用双螺杆挤出机制得了TPU增韧POM

6、样品，并测试了其部分力学性能，发现当TPU含量为30%时，其冲击强度增加效果最为明显，达到纯聚甲醛的近9倍，但是随TPU含量增高,POM/TPU共混材料的缺口冲击强度随之增高，而拉伸强度和弯曲强度均呈现降低的趋势。22.2树脂增韧弹性体增韧的聚甲醛往往其他力学性能受到影响,为了增韧效果同时保持聚甲醛的机械性能，试验证明非弹性体树脂增韧是一种有效的途径。结晶粒度的大小及结晶度影响ROM的物理力学性能。徐卫兵寧"先后以吒PA为增韧材料对聚甲醛进行了增韧改性,结果发现两种增韧材料的加入都能有效提高聚甲醛的韧

7、性，且机械性能下降不明显。张秀兵等1毗较了co-PA.HDPE.LDPE在聚甲醛增韧效果,结果发现共聚酰胺可以有效的增韧聚甲醛。2.2.3无机刚性粒子增韧若结晶度高、粒度小而均匀，材料的屈服强度、模量和硬度等随之提高，同时其耐热性如软化点和热变形温度等均提高。通过在POM中添加纳米刚性粒子改善POM的球晶结构、加快结晶速度、提高结晶温度并能使球晶细化可改善POM的韧性。唐龙祥等门对聚丙烯酸丁酯接枝的纳米SO改性聚甲醛材料的断口形貌表明,基体发生了大量的塑性形变,是POM/SOPBA复合材料缺口冲击强度

8、大幅度提高的主要原因。曲敏杰等通过熔融共混，将(nano—S02)进行包覆制备了复合增韧剂,并与POM共混制备了纳米复合材料。2.3聚甲醛耐磨改性的研究POM摩擦磨损性能的改性方法主要包括聚合物共混、填充无机粒子、添加润滑剂、纤维增强、多元复合以及化学改性。陈金耀*对聚烯绘改善POM的耐磨性能及摩擦磨损机理进行了研究。他认为在摩擦过程中共混物中的高聚物向钢环转移形成磨屑，有效地隔离了两摩擦面的接触，起到了减摩耐磨剂的作用，明显降低了POM的摩擦系数，减少