專利名稱：一種低氣味、高韌性聚甲醛材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低氣味、高韌性聚甲醛材料及其制備方法，屬于聚合物改性和加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚甲醛有著和金屬一樣的比強(qiáng)度和比剛度，良好的電性能、耐磨性和機(jī)械性能，是用來代替銅、鋁、鋅等有色金屬及其合金制品的理想工程塑料，廣泛用于汽車工業(yè)、儀器儀表、電子電氣等諸多領(lǐng)域。但POM韌性較差、缺口沖擊強(qiáng)度低的特性限制了其應(yīng)用。隨著消費(fèi)者環(huán)保健康意識的不斷增強(qiáng)，車內(nèi)揮發(fā)性有害物質(zhì)已引起了人們的關(guān)注，其直觀反映為對氣味的感知，研究表明，車內(nèi)氣味的來源是多方面的，來自內(nèi)飾部件的揮發(fā)性有機(jī)物是影響車內(nèi)空氣質(zhì)量的主要原因之一。大多數(shù)內(nèi)飾件部件中都還有一定量的揮發(fā)性有機(jī)化合物，在高溫、光照、微生物的作用下，產(chǎn)生令人不舒服的氣味，甚至引發(fā)頭暈、干咳或過敏等不適反應(yīng)。有關(guān)降低聚甲醛材料氣味的研究已有一些報(bào)道，但是低氣味且高韌性聚甲醛材料的研究很少。為此，開發(fā)一種低氣味、高韌性聚甲醛材料十分重要且具有現(xiàn)實(shí)意義
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了提供一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，以解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題。本發(fā)明的另一目的是為了提供這種聚甲醛材料的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，按重量百分比計(jì)，其組成和配比為聚甲醛83 94%;增韌劑5 11%;抗氧劑O.1 2% ；氣味抑制劑O. 5 5%;顏色色粉或色母粒O 2%。本發(fā)明所適用的聚甲醛材料體系中所述的聚甲醛樹脂為均聚聚甲醛和共聚聚甲醛中的一種或幾種的混合物，在190 0C X 2. 16kg的測試條件下，熔體流動(dòng)速率為I 30g/10min。所述的增韌劑為熱塑性聚氨酯，其中，含有數(shù)均分子量少于250的二醇增鏈劑，含有的異氰酸酯與羥基比為O. 96 1. 08。所述的抗氧劑為四[β—(3，5—二特丁基4一輕基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4一二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種或兩種混合。所述的氣味抑制劑為重量比為1:1:1的硅藻土、沸石和氧化鎂。其中，硅藻土粒徑為6 8 μ m，堆積密度為O. 34 O. 65g/ml ;沸石粒徑為2 4 μ m，堆積密度為O. 43
O.50g/ml ;氧化鎂堆積密度O. 15 O. 18g/ml。
所述的氣味抑制劑的制備方法為按配比稱取硅藻土、沸石和氧化鎂，將硅藻土、沸石和氧化鎂均置于馬弗爐550°C活化處理2小時(shí)，取出置于100°C無味烘箱中冷卻備用。這種低氣味、高韌性聚甲醛材料的制備方法如下(1)按上述重量配比稱取原料；(2)將原料置于高速攪拌機(jī)中混合3 5分鐘；(3)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)170 180°C，二區(qū)180 190°C，三區(qū)190 200°C，四區(qū)180 190°C，整個(gè)擠出過程的停留時(shí)間為1 2分鐘，壓力為12 18MPa。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明采用了增韌劑和氣味抑制劑，有效地降低了聚甲醛材料的氣味，有效提高了低溫沖擊性能。2、本發(fā)明所述的氣味抑制劑簡單易得，能對多種揮發(fā)性組分進(jìn)行有效吸附，從而達(dá)到明顯的除味效果。3、本發(fā)明提出的聚甲醛改性材料的方法制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明在實(shí)施例及對比例材料配方中，聚甲醛為杜邦生產(chǎn)的Delrin 100P BK602。所用的增韌劑熱塑性聚氨酯為巴斯夫生產(chǎn)的TPU 685A。所述的主抗氧劑為四[β —(3，5—二特丁基4一輕基苯基)丙酸]季戍四醇酯，由Ciba公司生產(chǎn),商品牌號為Irganox 1010,輔助抗氧劑為三(2，4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯，由Ciba公司生產(chǎn),商品牌號為Irganox 168。娃藻土為臨江市美詩頓粉體材料有限公司生產(chǎn)的粉末狀產(chǎn)品，商品名硅藻土，粒徑6 8 μ m，堆積密度0. 34 0. 65g/ml。沸石為上海沸石分子篩有限公司生產(chǎn)的粉末狀產(chǎn)品，商品名5A分子篩，粒徑2 4 μ m，堆積密度O. 43 O. 50g/ml。氧化鎂為邢臺市鎂神化工有限公司生產(chǎn)的MS高活性氧化鎂，化學(xué)式MgO，堆積密度O. 15 O. 18g/ml。所述抑制劑制備方法為硅藻土、沸石和氧化鎂均在馬弗爐550°C活化處理2小時(shí)，取出置于100°c無味烘箱中冷卻備用。樹脂和各種添加劑在高速混合器中干混3 5分鐘，再在雙螺桿擠出機(jī)中經(jīng)熔融擠出、造粒，其工藝為一區(qū)170 175°C，二區(qū)175 180°C，三區(qū)180 185°C，四區(qū)175 180°C;整個(gè)擠出過程的停留時(shí)間為I 2分鐘，壓力為 12 18MPa。性能評價(jià)方式及實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)將按上述方法制備的粒子材料，在90°C的鼓風(fēng)烘箱中干燥2 3小時(shí)，然后再將干燥好的粒子材料在注射成型機(jī)上進(jìn)行注射成型制樣。氣味測試按照大眾PV3900-C3標(biāo)準(zhǔn)測試。拉伸性能測試按ISO 527-2標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，試樣尺寸為170X 10X4_，拉伸速度為50mm/min ；彎曲性能測試按ISO 178標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行,試樣尺寸為80 X 10 X 4mm，彎曲速度為2mm/min,跨距為64mm,彎曲模量按切線方向進(jìn)行；簡支梁沖擊強(qiáng)度測試按ISO 179標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，試樣尺寸為80 X 10 X 4mm，缺口深度為試樣厚度的三分之一；材料的主要力學(xué)性能通過測試所得的缺口沖擊強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度以及彎曲模量的數(shù)值進(jìn)行評判。材料的氣味特性根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為1級無氣味，2級有氣味，但無干擾性氣味，3級有明顯氣味，但無干擾性氣味，4級有干擾性氣味，5級有強(qiáng)烈干擾性氣味，6級有不能忍受的氣味；實(shí)施例配方及各項(xiàng)性能測試結(jié)果見下列各表表I實(shí)施例1 — 9及對比例I — 4材料配方表(重量％)
權(quán)利要求
1.一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，其特征在于按重量百分比計(jì)，其組成和配比為 聚甲醛83 94%; 增韌劑5 11%; 抗氧劑O.1 2% ； 氣味抑制劑O. 5 5% ； 顏色色粉或色母粒O 2%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，其特征在于所述的聚甲醛樹脂為均聚聚甲醛和共聚聚甲醛中的一種或幾種的混合物，在190°C X2. 16kg的測試條件下，熔體流動(dòng)速率為I 30g/10min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，其特征在于所述的增韌劑為熱塑性聚氨酯，其中，含有數(shù)均分子量少于250的二醇增鏈劑，含有的異氰酸酯與羥基比為 O. 96 1. 08。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，其特征在于所述的抗氧劑為四[β —(3，5—二特丁基4一輕基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4一二叔丁基酚)亞磷酸酯中的一種或兩種混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，其特征在于所述的氣味抑制劑為重量比為1:1:1的硅藻土、沸石和氧化鎂。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，其特征在于硅藻土粒徑為6 8 μ m，堆積密度為O. 34 O. 65g/ml ;沸石粒徑為2 4 μ m，堆積密度為O. 43 O. 50g/ml ;氧化鎂堆積密度O. 15 O. 18g/ml。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種低氣味、高韌性聚甲醛材料，其特征在于所述的氣味抑制劑的制備方法為按配比稱取硅藻土、沸石和氧化鎂；將硅藻土、沸石和氧化鎂均置于馬弗爐550°C活化處理2小時(shí)，取出置于100°C無味烘箱中冷卻備用。
8.一種制備權(quán)利要求1所述低氣味、高韌性聚甲醛材料的方法，其特征在于其步驟為 (1)按重量配比稱取原料； (2)將原料置于高速攪拌機(jī)中混合3 5分鐘； (3)將混合的原料置于雙螺桿機(jī)中，經(jīng)熔融擠出，造粒，其工藝為一區(qū)170 180°C，二區(qū)180 190°C，三區(qū)190 200°C，四區(qū)180 190°C，整個(gè)擠出過程的停留時(shí)間為I 2分鐘，壓力為12 18MPa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低氣味、高韌性聚甲醛材料及其制備方法，按重量百分比計(jì)，其組成和配比為聚甲醛83～94%；增韌劑5～11%；抗氧劑0.1～2%；氣味抑制劑0.5～5%；顏色色粉或色母粒0～2%。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明采用了增韌劑和氣味抑制劑，有效地降低了聚甲醛材料的氣味，有效提高了低溫沖擊性能。2、本發(fā)明所述的氣味抑制劑簡單易得，能對多種揮發(fā)性組分進(jìn)行有效吸附，從而達(dá)到明顯的除味效果。3、本發(fā)明提出的聚甲醛改性材料的方法制備工藝簡單、生產(chǎn)成本低。
文檔編號C08K3/22GK103059501SQ201210568630
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月24日
發(fā)明者高翔, 張鷹, 張祥福, 周文 申請人:上海普利特復(fù)合材料股份有限公司