[发明专利]一种聚缩醛组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种聚缩醛组合物及其制备方法，所述聚缩醛组合物包括聚缩醛、热塑性聚氨酯弹性体、异氰酸酯相容剂、碳酸酯类脱挥剂。所述聚缩醛组合物的制备方法，包括通过含吡啶环的酯类化合物作为失活/交联剂制备限制粒径范围的主/侧链接入氧化石墨烯的功能化石墨烯接枝聚缩醛树脂原粉，并将该原粉与热塑性聚氨酯弹性体、异氰酸酯相容剂、碳酸酯类脱挥剂反应挤出的步骤。本发明利用功能化氧化石墨烯对支化聚缩醛树脂原粉在特定条件下进行简单修饰，通过将该聚缩醛树脂原粉与热塑性聚氨酯弹性体、异氰酸酯相容剂熔融混炼，辅以碳酸酯类脱挥剂进行脱挥，得到耐刮擦、高抗冲、低VOC的聚缩醛组合物，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种聚缩醛树脂，尤其涉及一种低VOC、耐刮擦、高抗冲的聚缩醛组合物及其制备方法和应用，属于高分子材料技术领域。

背景技术

当前，在汽车、家用电器等滑动部件常用领域对于材料的综合性能提出了越来越高的要求。尤其在汽车领域中，“以塑代钢”对树脂材料的耐刮擦性、抗冲击性、VOC要求严苛，未经改性的基础树脂很难达到其应用标准。

聚缩醛是一种高强度、高刚性的工程塑料，在汽车、消费电子领域广泛应用，被称为“赛钢”，但是其对缺口较敏感，缺口冲击强度低，同时由于特殊的C-O主/侧链结构导致成型品特定条件下会产生一定的VOC。聚缩醛虽然有一定的自润滑性，但其制品表面耐刮擦性不佳，限制了其在某些场景中的应用。因此，使聚缩醛具备良好的耐刮擦性、抗冲击性，低VOC特性，具有重要意义。

为了拓宽聚缩醛的应用范围，常采用将聚缩醛与其他弹性体材料共混、熔融混炼的方法来提高聚缩醛的抗冲性。市售常规的聚缩醛树脂通常无支链结构，与大多数聚合物相容性较差。热塑性聚氨酯弹性体易与聚缩醛主链形成氢键，使得两者具有较好的相容性，是目前市面上常用的聚缩醛增韧改性方法。氧化石墨烯是性能优良的耐磨填充剂，能够改善树脂的耐摩擦性能，但是其与聚缩醛不能良好地相容，二者共混挤出后，氧化石墨烯易在聚缩醛树脂表面析出，使其耐摩擦性能大打折扣。

公开专利申请109880281A公开了一种增强增韧聚甲醛组合物及其制备方法，其采用热塑性聚氨酯、纳米刚性粒子、硅烷偶联剂对聚甲醛树脂进行改性，在保持材料刚性的同时，提高了其韧性，得到高强度、高韧性的聚甲醛组合物。但该方法并未改善树脂的耐刮擦性，也未增强组合物的热稳定性。

公开专利申请103483763A公开了一种POM组合物及其制备方法，其采用石墨烯微片粉体、硅酮化合物/脂肪酸衍生物、无机成核剂对其进行改性，得到摩擦系数低、磨损量小的POM组合物。但是该方法并未改善聚甲醛树脂的抗冲击性能。

公开专利申请101759957A公开了一种增强高耐磨聚甲醛组合物及其制备方法，其通过将聚甲醛、热塑性聚氨酯、玻璃纤维、聚四氟乙烯混合均匀，在双螺杆挤出机中进行挤出造粒，得到优异力学性能、良好耐磨性的聚甲醛组合物，但是该专利申请未解决聚甲醛树脂易产生VOC的问题。

目前聚缩醛常用的制备工艺是采用三聚甲醛为单体，1，3-二氧戊环为共聚单体，在催化剂的引发下进行聚合反应，接着进行失活、挤出造粒后得到聚缩醛树脂。然而聚缩醛由于其特殊的无支链C-O主链结构，与其他共混相相容性差，剪切敏感性强，同时在合成及加工过程中不可避免地会存在不稳定羟基末端，在热与氧的作用下，成型品会有一定VOC产生。因此，聚缩醛组合物需兼顾材料的力学性能与良好的VOC性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种聚缩醛组合物，该组合物具有低VOC、耐刮擦、高抗冲的性能。