[发明专利]一种高性能高灼热丝聚甲醛组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种高性能高灼热丝聚甲醛组合物，其包括如下重量份的组分：POM树脂32～70份、玻璃纤维10～25份、有机硅包覆型聚磷酸铵25～40份、季戊四醇1～7份、润滑剂0.5～2份、主抗氧剂0.1～0.5份和辅抗氧剂0.1～0.3份；所述有机硅包覆型聚磷酸铵的pH值为6.5～8.5，所述玻璃纤维为无碱短切玻璃纤维。本发明加入了有机硅包覆型聚磷酸铵与季戊四醇配合使用，有效提高了POM组合物的灼热丝可燃性指数，并减小了聚磷酸铵对POM的劣化作用，本发明还加入了反应型的无碱短切玻璃纤维来增强POM的力学性能，最终获得高灼热丝可燃性指数和力学性能较优的POM组合物，扩大了POM的应用领域。

技术领域

本发明属于工程塑料技术领域，具体涉及一种高性能高灼热丝聚甲醛组合物及其制备方法与应用。

背景技术

聚甲醛(IUPAC命名Polyoxymethylene，POM)是一种性能优良的工程塑料，具有类似金属的硬度、强度和钢性，在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，并富于弹性，此外它还有较好的耐化学品性。目前，POM以低于其他许多工程塑料的成本，正在替代一些传统上被金属所占领的市场，如替代锌、黄铜、铝和钢制作许多部件，已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。

然而，POM树脂具有较低的氧指数(14.9％)，导致其非常容易燃烧，且有熔融滴落现象；同时，POM树脂的灼热丝可燃性指数较低，GWFI 2.0mm只有600℃，无法满足对GWFI要求更高的场合。比如，低压电器中的双头连接销、安装卡等产品要求材料有高的灼热丝，GWFI 2.0mm要求650℃，同时还要求材料有较好的力学性能，冲击强度在6.5KJ/m²以上，拉伸强度在25MPa以上。此外，由于POM树脂为高结晶性的聚合物，与其他添加剂的相容性差，大量添加阻燃剂会使得材料的力学性能明显下降，尤其是韧性。而且，POM树脂对酸碱敏感，在加工过程中，酸碱的存在会使得POM剧烈地降解，一般的阻燃剂并不适合添加在POM中。

因此，如何同时获得具有高灼热丝和力学性能较好的POM材料已成为目前亟需解决的技术问题。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种高性能高灼热丝聚甲醛组合物及其制备方法与应用。

为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：一种高性能高灼热丝聚甲醛组合物，其包括如下重量份的组分：POM树脂32～70份、玻璃纤维10～25份、有机硅包覆型聚磷酸铵25～40份、季戊四醇1～7份、润滑剂0.5～2份、主抗氧剂0.1～0.5份和辅抗氧剂0.1～0.3份；所述有机硅包覆型聚磷酸铵的pH值为6.5～8.5。

有机硅包覆型聚磷酸铵中，硅的包覆作用可有效减小聚磷酸铵对POM力学性能的劣化作用。而且，该有机硅包覆型聚磷酸铵的pH值为6.5～8.5，呈中性或偏中性，对POM的降解作用小。同时，该有机硅包覆型聚磷酸铵的组成中同时含有磷和氮组分，可同时起到酸源和气源的作用，与季戊四醇配合使用，可有效提高POM组合物的灼热丝可燃性指数。

优选地，所述POM树脂与所述有机硅包覆型聚磷酸铵的重量比值为0.85～2。该配比下，组合物的灼热丝可燃性指数得到有效提高，GWFI 2.0mm可达到650℃，且力学性能较优。