EAA-Mg/POE/PA6对聚甲醛增韧与成核改性的研究(4)
离聚体又称离子型热塑性弹性体，是一种含有离子基团侧基的聚烯烃或烯类单体共聚物。离聚体的离子基团常为羧酸和磺酸，经金属盐(如Zn、Mg、Na、K、Ca等)中和后形成离子交联键(或离子簇微区，呈相分离)，它的微观形态结构是极小的“硬”离子簇相嵌在弹性基体中，具有极其优异的低温韧性和弹性。采用(甲基丙烯酸甲酯/丁二烯/苯乙烯)共聚物(MBS)作为POM与离聚体的增容剂时具有协同增韧作用[14]。
观察该体系的亚微相态发现，离聚体在POM基体中呈“海岛”结构分布。MBS可以提高离聚体的分散性及其与POM的界面粘结性；减小离聚体粒子的直径可提高离聚体的增韧效果[15]。
2.刚性粒子增韧
结晶粒度的大小及结晶度影响POM的物理力学性能。若结晶度高、粒度小而均匀，材料的屈服强度、模量和硬度等随之提高，同时其耐热性如软化点和热变形温度等均提高。
通常纳米刚性粒子多指纳米级的滑石粉、硅藻土、二氧化钛、碳酸镁、玻璃微珠等。此类粒子的比表面积大，与 POM大分子有较大的接触面积，产生物理吸附，形成成核点，提高其结晶速度和结晶度。且在材料受冲击时，因填料与基体接触面积增大，会产生更多的微裂纹，吸收更多的冲击能。但若此类填料用量过大，粒子过于接近，微裂纹易发展成宏观开裂，体系性能变差[16-17]。
白时兵等人认为聚氧化乙烯( PEO )可同时改善POM 的缺口冲击强度和摩擦磨损性能。当PEO相对分子质量为105、质量分数为5%时，共混物有优良的综合性能，缺口冲击强度达12.9 kJ/m2，比纯POM提高1倍，拉伸强度下降不大，摩擦系数和磨痕宽度分别为0.18和3.5 mm，比纯POM分别下降50%和35%[18]。
1.1.3 改性聚甲醛POM成核剂国内外研究现状
1.2研究目的和意义
1.2.1 研究目的
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，通过加入包含离聚体的成核剂，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。这与此次实验的目的类似，通过对聚甲醛的复合改性，希望减小过冷度，细化球晶，明显提高其抗冲击强度，从而达到对聚甲醛的增韧与改性。
对聚甲醛改性能够加快结晶速度，使聚甲醛的晶粒结构细化，缩短成形周期，改善产品的物理机械性能，使产品具有良好的加工和使用性能。不仅使其适合精密成型的要求，同时改善了POM 的抗缺口冲击性能，大大提高了其力学性能，具有十分重要的意义。
1.2.2 研究意义
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，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。
在实验中，往聚合物中加入成核剂，这样能加快结晶速度，使聚合物的晶粒结构细化，缩短了成形周期，从而改善了产品的物理机械性能，使产品具有良好的加工和使用性能。然后又对添加了成核剂的POM 结晶行为进行研究，发现不仅能够提高POM 的结晶速度，使其适合精密成型的要求，这在精密仪器的实际生产领域中大有益处。而且，还能大大改善POM 的抗缺口冲击性能，明显地改善了聚甲醛的韧性，提高了其综合强度，在实际应用，比如：制作齿轮和轴承，管道器件，草坪设备等中具有十分重要的意义。