EAA-Ca/POE/PA6对聚甲醛的增韧与成核改性研究(2)
4.1.2 EAA-Ca、POE改性POM 12
4.1.3 接枝POE增韧改性POM 13
4.2 EAA/CA/POE混合改性POM影响 14
4.3 不同含量PA6改性POM影响 14
4.4 复合成核剂改性POM 16
4.4.1 尼龙成核剂制备与对比 16
4.4.2 POE/PA6/EAA-Ca改性POM 16
5 结论 18
致 谢 19
参考文献 20
1 前言
自从1959年美国杜邦(Du Pont)公司开发并成功工业化以来，聚甲醛以其优异的性能迅速发展成为五大工程塑料之一。POM主链（CH2O）n分子链几乎没有分支，碳原子上只带氢原子，结构规整性高，碳氧键键能高，内聚能密度高，聚集紧密，结晶度较高。是具有优异的综合性能的工程塑料，有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能，适于制作减磨耐磨零件，传动零件，以及化工，仪表等零件[1]。
目前，POM产量仅次于尼龙(PA)和聚碳酸酯(PC)，成为当今世界五大工程塑料之一，有优异的耐摩擦性能，适于制作减磨耐磨零件，传动零件，以及化工，仪表等零件[1]。其原料价廉易得，加工成型方便,特别是具有独特的力学性能、耐油性、耐化学性、低吸水性以及良好的热、电性能，而被用来代替有色金属和合金，广泛应用于工业器械、汽车、电子电器、日用品、管道配件、精密仪器、结构传动件等领域。2010年国内聚甲醛表观需求量为31.4万吨，进口量达到22.3万吨，装置产能超过35万吨，在建和拟建聚甲醛项目建成后，国内聚甲醛产能将达到85万吨/年的生产规模。然而，国产的聚甲醛产品中，90%都是通用型，全球聚甲醛产品种类中，30%以上为改性高端聚甲醛产品，市场正向改性高端市场转移。因此，提高国内高端聚甲醛产品生产能力，增加国内聚甲醛产品的品位，使其具有国际竞争力，加快聚甲醛产品的改性研究势在必行[2]。
高分子材料聚甲醛作为通用工程塑料，其应用范围十分广泛，但也存在着高性能化、高强超韧化的问题。探索当前高分子材料共混改性研究领域中对非相容体系的反应挤出共混法，通过离聚体对聚甲醛(POM)增韧的研究，增韧过程中的力学性能、形态结构、亚微相态的表征，并对高分子多相体系的亚微形态与力学性能的研究，进一步从探索材料高性能化过程中的内在的、本质的问题。针对现有聚甲醛容易形成大的球晶，造成断裂伸长率低、冲击强度下降，韧性低，影响产品质量等关键性技术问题和难点，通过加入离聚体（乙烯-辛烯共聚物，滑石粉，氢氧化镁和乙烯-丙烯酸共聚物按一定比例形成的混合物），与POM共混，从而改善POM的韧性。在降低球晶尺寸的同时，提高其机械性能，以满足聚甲醛机械性能提高的需要。
对纯POM来说，其直径大约在40-100微米之间的大球晶，是造成POM的缺口对应力十分敏感的最主要原因。如此大的球晶如果聚集于材料的缺口处，必然成为大量的应力集中点：导致材料在受到外力冲击时，很容易在应力集中处引发裂纹，使POM的缺口冲击强度非常低，这正是POM本身的球晶结构引起应力集中所造成的。控制合金结晶形态也是改善合金冲击性能的一个因素。
POM高分子链自身结构和高分子链群集状态下的亚微相结构是造成POM裂纹增长活化能高，而裂纹增长活化能低的主要原因。POM基团有相当的柔曲性，因此，这种材料的裂纹引发活化能很高，所以在无缺口的条件下具有很高的耐冲击性。但是一旦有缺口时，通过材料中缺口的应力集中，使裂纹迅速增长，晶相结构的不连续相态及各种微相界面的存在导致裂纹自身无法终止其增长过程，导致缺口冲击强度大幅度下降。改变POM分子链固有的堆积和排列形式，达到破坏POM球晶并消除材料内在的不利于冲击性能的因素，为POM工程塑料的增韧提供了有效的工具[3]。