煤基共聚甲醛增韧改性研究
日本三菱 POM Kepital FC2010DX POM 是一种性能优越的高结晶热塑性工程塑料,其分子链由C—O 交替排列并扭转成螺旋状,规则的分子链构型使得POM 易于结晶。POM 的高结晶度赋予了其较高的硬度和刚性,使其具有耐磨、自润滑性好、抗疲劳性优异等特点,但是在机械加工过程中容易形成较大的球晶,从而导致POM 产生韧性差,缺口敏感性大,制品易残留内应力等缺点,极大地限制了POM 的加工应用领域。许多文献常用其它聚合物与POM 共混来改善其性能,以拓宽POM 的应用领域。
不同弹性体对改性共聚日本三菱 POM Kepital FC2010DX POM 的物理力学性能的影响
选用PUR-T 作为共聚日本三菱 POM Kepital FC2010DX POM增韧剂,效果明显优于其它弹性体。PUR-T 与共聚POM共混改性后,缺口冲击强度由6.0 kJ/m2 提高到8.7 kJ/m2,断裂伸长率从35% 提高到47%,说明对于共聚POM,PUR-T 增韧效果明显,是一种效果良好的增韧剂,这是因为一方面PUR-T 为弹性体,其韧性较好,另一方面PUR-T 分子链上的极性基团可以与POM 分子基形成氢键,从而使两者具有一定相容性。由表1 看出,添加PE-HD 增韧剂后共聚POM 的MFR 高于其它几种增韧剂。主要原因是MB9500 和MB9180 的MFR 分别为50 ,18 g/10 min,比共聚POM 的MFR 大很多,因而在共混挤出后其MFR 偏高于共聚POM。
PUR-T 含量对改性共聚日本三菱 POM Kepital FC2010DX POM 性能的影响
添加PUR-T 对共聚日本三菱 POM Kepital FC2010DX POM 韧性提高较大。研究PUR-T 含量对共聚POM 缺口冲击性能( 常温)、弯曲、拉伸性能、MFR 及热性能等影响。
(1) PUR-T 含量对改性共聚POM 缺口冲击强度的影响。
纯共聚POM 的缺口冲击强度为6.0 kJ/m2 左右,当共聚POM/PUR-T 的质量比为100/16 时,改性共聚POM 的缺口冲击强度为12.0 kJ/m2 ;改性共聚POM 的缺口冲击强度比纯共聚POM 提高了100%。从变化趋势可以看出,随着PUR-T 含量的不断增加,改性共聚POM的缺口冲击强度也在逐渐提高。
随着PUR-T 含量的增加,改性共聚POM 的拉伸、弯曲强度都有一定程度的下降,而且含量越大强度下降得越多。这说明PUR-T的添加大幅度地增加改性共聚POM 韧性的同时也降低了其强度和刚性。共聚POM 作为四大工程塑料中刚性*好的,如何解决添加PUR-T 后共聚POM 的刚韧性平衡问题,这将是扩大改性共聚POM 应用领域的关键。
PUR-T 含量对改性共聚日本三菱 POM Kepital FC2010DX POM 的MFR 的影响。
随着PUR-T 含量的增加,改性共聚POM 的MFR 也在不断减小,共聚POM 基体树脂的MFR 为9.0 g/10 min,当共聚POM/PUR-T 比例为100/16 时,改性共聚POM 的MFR为8.3 g/10 min。虽然添加一定量的PUR-T 后会使改性共聚POM 的MFR 有所降低但降幅不大,但MFR 对改性共聚POM 的加工性能影响不大,可通过注塑、挤出等加工工艺的微调。
PUR-T 含量对改性共聚POM 熔融结晶行为的影响
随着PUR-T 含量的增加,改性共聚POM 的熔融结晶温度都没有明显的变化,熔融结晶焓值略有减小。由此说明,PUR-T 在低添加量的情况下,对改性共���POM 的熔融结晶性能影响不是很大。
增容剂对PUR-T 改性共聚日本三菱 POM Kepital FC2010DX POM 性能的影响
添加PUR-T 能够大幅度提高纯共聚POM 的冲击性能,但同时也降低了纯共聚POM 的刚性,因此选择合适的共混第三组分,使得PUR–T 粒子细化,在共聚POM 中分散得更均匀,并在两相之间形成界面,使得界面的粘结性增强。
共聚POM/PUR-T/增容剂A 三组分共混体系的拉伸、弯曲强度都比共聚POM/PUR-T 两组分共混体系略高,缺口冲击强度提高了27%。这表明,增容剂A 在提高共聚POM/PUR-T韧性的同时,也保持了其强度。
结论
PUR-T 是共聚POM 较为有效的增韧剂,由于其分子链上的极性基团可以与共聚POM 分子之间形成氢键,使得两者具有一定的相容性。PUR-T在一定的添加量范围之内,能够大幅度地提高共聚POM 的冲击性能,增容剂A 能够提高增韧体系的韧性并保持其强度。PUR-T 增韧共聚POM 对MFR、熔融、结晶等的影响不大,不影响共聚POM的加工性能。
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