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共聚甲醛改性的研究与探讨
张雨李昆伦(1.天津渤化永利化工股份有限公司,2.乐金渤海( LGBOHAI),天津300452
摘要:共聚甲醛是一种高密度、高结晶性的聚合物材料,是方法。
使用广泛的工程塑料。对共聚甲醛的改性主要有热稳定性政
弹性体对共聚甲醛进行增韧的理论发展历史悠久,主要经
性、增韧政性以及耐候政性。改性后的共聚甲鍫材料性能更为历了微裂纹理论、银纹一剪切带理论、多重银纹化理论等理论的
优越,在机械、电子等行业取得了广泛的应用。
发展。随着人们认识的加深,银纹一剪切带理论逐渐成为人们
关键词:共聚甲醛;改性;研究
普遍接受与认可的理论。目前共聚甲醛增韧理论正在向定量
1共聚甲醛的分子特征与性质
化发展,相关学者在利用三元乙丙橡胶对共聚甲醛进行增韧改
共聚甲醛(英文简称POMO的分子结构复杂,其主链为含有性的研究中建立了共聚甲醛脆韧转变的逾渗模型。近年来,学
1000个以上氧化亚甲基(-CH2O-)的线型、高密度、高结晶性者们在深入的研究中提出了刚性粒子增初理论,通过有机网性
的重复单元结构,主链氧化亚甲基之间还夹杂少量(-CH2ー粒子的运用获取综合性能更加优异的共聚甲醛改性材料。Kur
CH:ー-0-)结构,由于共聚甲醛分子中9个氧化亚基(-CH1O-)auch等研究发现,有机粒子改性的共聚甲醛复合材料拉伸过程
单元结构可以扭转形成螺旋状分布的构象,可记为-(CHO)中,在赤道面处基体对分散相粒子有较强的挤压作用,发生较
m-( CH,CHO)nー。聚甲醛分子链中存在较多的C-0键,所以大的塑性变形。无机填料在共聚甲醛材料改性中使用较为广
具有有一定的极性,而分子的高度结晶度又東缚了偶极矩的运泛,在提高共聚甲醛的刚性、降低生产成本等方面具有无可比
动,因此,共聚甲醛的电绝缘性和介电性能均较好。共聚甲醛拟的优势。无机刚性粒子的加入对获得强韧化的共聚甲醛改
分子的缺点是热稳定性较差,这主要是由于分子主链上存在两性材料推动作用巨大。
个相邻氧原子,对亚甲基氢原子的活化作用较强,导致了共聚23耐候性的改性
甲醛分子极易发生解聚反应,不易进行熔融加工。共聚甲醛材
共聚甲醛在受紫外线照射影响后,会发生白花、龟裂等现
料凭借其高机械强度,耐磨性,耐蠕变等优良性能在电子电器,象,影响共聚甲醛材料的性质。为保证共聚甲醛材料在室外使
汽车工业等领域拥有着广阔的应用市场,目前在产量和市场需用的性能,防止其受紫外线影响发生较大的变化,学者们对共
求方面位列第三大工程塑料位置。
聚甲醛的抗紫外线改性进行∫深入的研究,开发出耐候性的共
2共聚甲醛改性的发展方向
聚甲醛材料。目前的主要方法是在共聚甲醛中加入位阻胺类
2.1热稳定性改性
光稳定剂或是紫外线吸收剂,从而以提高共聚甲醛的耐候性。
共聚甲醛的分子链为C原子0原子交替排列,两种原子之3改性共聚甲醛的主要应用
间的键能较小,C-0键很容易在热、氧、光等因素的诱导下发
聚甲醛在机械行业大量用于制造齿轮、滚轮、凸轮、轴承
生断裂,断裂后C-0键产生自由基,从而产生共聚甲醛分子的弹簧螺栓、螺母以及各种泵体、壳体,叶轮等,聚甲醛制造的齿
降解。对于共聚甲醛的热稳定化改性,相关学者进行了大量的轮、齿轮连轴节作为通用的动力传递功能结构件得到普遍
研究工作。 Polly Wagman s等人将聚氨酯和聚酰胺混合后,加入应用。
共聚甲醛中,评价其稳定作用,实验表明聚氨酯和聚酰胺混合
汽车零件是聚甲醛的主要用途,POM在汽车中主要用于散
对共聚甲醛的稳定改性作用明显。 Novak等学者合成了一种既热器箱盖、燃料油箱盖、加料口、排气控制阅门、水阀体、加热器
含有羟基又含有胺基的化合物,并将其作为共聚甲醛热稳定性风扇、空压机阀门、加热器控制杆、组合式开关、洗涤泵、门锁
改性的添加剂,实验发现胺基和羟基具有很好的协同作用,促遮光板托架、速度表売体、车窗调节手柄、反射镜支持板、刮水
进了共聚甲醛合成过程中甲醛的吸收,增强了共聚甲醛分子的器枢轴轴承、刮水器齿轮等。
热稳定性。在工业化的共聚甲醛成型加工作业中,多采用现今
在电子电器中用于制造各种电动工具的零部件,如电扳手
较为成熟的位阻酚类杭氧剂与含氮类化合物稳定化体系,体系外壳、开关手柄等,以及家用电器中的零部件。在建筑领域用
中抗氧剂的主要作用是阻止共聚甲醛在分解过程中产生白由于制造窗框、盥洗盆、水箱、门窗滑轮等。
基,含氮类化合物主要作用是促进甲醛的吸收,延缓共聚甲醛参考文献
的酸解反应。有关学者还合成了一种新型热稳定剂HF,共聚
曹雪荣,陈明高.共聚甲醛改性硏究进展广州化工,
甲醛中加入HF后的热稳定性更好,同时还增加共聚甲醛热分2014,42(4):17-19
解的温度。
匀张英伟,陈亚宁,孙长江,等高性能改性共聚甲醛及其制
2.2增韧改性
备方法:;CN102702458A[P],2012
共聚甲醛的力学性能在工业化应用过程中将受到严峻的
31肖勇.改性共聚甲醛结构与性能的研究[D]天津工业大
考验,因此改善共聚甲醛材料的刚性和韧性是提高共聚甲醛材学,2014.
料使用范围的重要基础与前提。共聚甲醛本身刚性大,抗冲击
「郑宁来.聚甲醛改性新进展塑料,2014(2:17-11
强度较低,因此,需要对其进行增韧改性以提高其强度。现广
作者简介:张雨,男,辽宁省葫芦岛市人,本科,毕业于辽宁石油
泛应用增韧方法有弹性体、有机刚性粒子、无机刚性粒子等化工大学,助理工程师,研究方向:共聚甲醛
2016年9月化矿n「79
方方数井