[发明专利]一种高热稳定性聚氧化亚甲基树脂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高热稳定性聚氧化亚甲基树脂及制备方法，属于聚氧化亚甲基聚合物热稳定和加工技术领域。

背景技术

聚氧化亚甲基(polyoxymethylene)，又名聚甲醛，它是主链含有(-CH₂-O–)链节的线型高分子聚合物。聚氧化亚甲基是综合性能优良的热塑性工程塑料，由美国Du Pont公司1959年首先实现工业化，然后就以其加工成型方便，原料价廉易得，尤其是其独特的力学性能、耐油性、耐化学品性、低吸水性及良好的热、电性能，被用来代替有色金属和合金，广泛应用于汽车、电子电器工业、各种精密机械和五金建材等诸多领域。

聚氧化亚甲基为乳白色结晶性固体，表面光滑、有光泽、硬而致密，密度在1.41-1.42g/cm³。聚氧化亚甲基一般不透光，薄壁制件呈半透明。按分子结构和合成工艺的不同，聚氧化亚甲基可分为两大类，一类是三聚甲醛与少量二氧五环或环氧乙烷的共聚物，称为共聚氧化亚甲基；另一类是三聚甲醛或纯甲醛的均聚物，称为均聚氧化亚甲基。均聚物与共聚物相比，均聚氧化亚甲基机械性能稍优，共聚氧化亚甲基以热稳定性见长。在当今世界市场上共聚氧化亚甲基占据主导地位，只有杜邦的和旭化成的为均聚氧化亚甲基。目前，在整个工程塑料行业中，聚氧化亚甲基的年产量仅次于尼龙和聚碳酸酯，成为当今五大工程塑料之一。

无论是均聚氧化亚甲基，还是共聚氧化亚甲基，虽然采用了各种封端措施，如利用醋酸酐酯化、利用甲缩醛或丁缩醛醚化，在聚氧化亚甲基大分子链末端总会存在一定量半缩醛结构。这些半缩醛结构通常被称为不稳定端基，在热加工过程中这些半缩醛结构会定量的分解成甲醛而进行释放，若与空气中的氧气接触，甲醛会迅速转化为甲酸，而甲酸会使聚氧化亚甲基迅速降解。因此，聚氧化亚甲基树脂的不稳定端基含量越低，则说明其热稳定性越高，反之亦然。除了不稳定端基的影响之外，在热加工过程中，空气中的氧气也会使聚氧化亚甲基迅速断链而降解，因此在聚氧化亚甲基中抗氧剂的效果对于其热稳定性好坏也有决定性作用。

对于聚氧化亚甲基的热稳定研究是该领域中的传统研究课题，大量的中国专利和美国专利进行了公开和报道。技术人员们为了提高聚氧化亚甲基的热稳定性，普遍采用了两种做法，其一是在共聚单体含量不变的条件下于聚氧化亚甲基树脂合成过程中利用酯化和醚化技术对其进行封端，尽量减少其不稳定端基含量；其二是在聚氧化亚甲基树脂中使用抗氧剂、甲醛吸收剂和甲酸吸收剂三者之组合来提高其抗热氧降解能力。虽然上述两种手段非常有效，并解决了目前聚氧化亚甲基树脂组合物的加工和应用难题，但我们仍需要思考是否存在更加有效的方法来进一步提高目前聚氧化亚甲基树脂的热稳定性，以应对未来需要更高耐热稳定性的应用场合。

目前还未见将[Ca₂Al(OH)₆]_nX·zH₂O运用在聚氧化亚甲基树脂中的相关报道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种高热稳定性聚氧化亚甲基树脂及制备方法。

本发明的目的由以下技术措施实现：

本发明提供了一种高热稳定性的聚氧化亚甲基树脂，所述材料是由如下重量配比的原料制备而成的：

其中X为阴离子，选自OH^-、CO₃^2-、HPO₄^2-、SO₄^2-或Cl^-；n等于X的化合价；z=0-12。

进一步地，所述材料是由如下重量配比的原料制备而成的：

更进一步地，X为CO₃^2-或HPO₄^2-；n=2；Z=2~4。

进一步优选地，

所述[Ca₂Al(OH)₆]_nX·zH₂O为[Ca₂Al(OH)₆]₂CO₃·4H₂O或[Ca₂Al(OH)₆]₂HPO₄·3.5H₂O。