材料聚甲醛(POM)-其改性、加工及應(yīng)用研究
發(fā)布時(shí)間:2025-02-24 12:55來源:原創(chuàng)
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摘要:聚甲醛(POM)作為一種重要的工程塑料,具有優(yōu)異的機(jī)械性能、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于機(jī)械工業(yè)、汽車、電子電氣、精密儀器等領(lǐng)域。然而,POM在沖擊韌性低和穩(wěn)定性差等方面存在局限性,限制了其更廣泛的應(yīng)用。本文綜述了POM的改性技術(shù)及其在不同領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展,重點(diǎn)介紹了纖維級(jí)POM的制備、POM棒材和薄膜的加工技術(shù),以及POM在建筑物增強(qiáng)方面的應(yīng)用。
聚甲醛(POM)是一種結(jié)晶性工程塑料,具有高強(qiáng)度、良好的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性,但其沖擊韌性較低,限制了其在某些領(lǐng)域的應(yīng)用。為了克服這些缺點(diǎn),研究者們開發(fā)了多種改性方法,以提高POM的綜合性能。
1. 纖維級(jí)POM的制備
王亞濤等人設(shè)計(jì)制造了國(guó)內(nèi)首套POM中試裝置,成功打通了整個(gè)工藝流程,首次制備出纖維級(jí)POM。該工藝通過螺桿組合和粗晶攪拌等手段,實(shí)現(xiàn)了纖維含量及長(zhǎng)徑比的精確控制,拓展了POM的應(yīng)用領(lǐng)域。
2. POM棒材和薄膜的加工技術(shù)
通過市售不同牌號(hào)的POM樹脂,研究了其熔體流動(dòng)性、熱穩(wěn)定性、結(jié)晶性和力學(xué)性能?;谶@些性能指標(biāo),開發(fā)了適用于不同加工設(shè)備的POM棒材和薄膜制備工藝。例如,采用二段連續(xù)擠出PVC擠出機(jī)進(jìn)行POM棒材加工,解決了傳統(tǒng)加工設(shè)備無法滿足POM棒材加工要求的問題。
3. POM在建筑物增強(qiáng)方面的應(yīng)用
POM棒材在建筑物增強(qiáng)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。通過添加玻璃纖維等增強(qiáng)材料,可以顯著提高POM的力學(xué)性能和耐久性。研究表明,玻璃纖維增強(qiáng)POM復(fù)合材料的性能顯著提高,特別是在增容劑二苯基亞甲基二異氰酸酯(MDI)的添加量為0.7%時(shí),性能最佳。
4. POM的耐熱、耐候和阻燃改性
- 耐熱改性:通過添加自由基引發(fā)劑、紫外吸收劑和光屏蔽劑等添加劑,可以顯著提高POM的耐熱性能。例如,采用三聚氰胺氰尿酸酯(MCA)和膨脹型阻燃劑聚磷酸銨(APP)復(fù)合制備的阻燃POM,阻燃等級(jí)達(dá)到UL-94 V0級(jí)。
- 耐候改性:通過添加紫外吸收劑、光屏蔽劑和抗氧劑等添加劑,可以顯著提高POM的耐候性能。例如,采用超細(xì)復(fù)合粉體改性的POM,在紫外光照射下仍能保持良好的力學(xué)性能和表面層分子量保持率。
- 阻燃改性:通過添加三聚氰胺氰尿酸酯(MCA)、聚磷酸銨(APP)和季戊四醇雙酯三聚氰胺鹽(MPP)等阻燃劑,可以顯著提高POM的阻燃性能。例如,復(fù)配使用這些阻燃劑后,POM的氧指數(shù)可達(dá)到49%。
5. POM的其他改性研究
- 耐磨改性:通過添加超高分子量聚乙烯等材料進(jìn)行改性,可以顯著提高POM的摩擦性能。例如,加入聚四氟乙烯或石墨等固體潤(rùn)滑劑后,摩擦系數(shù)由純POM的0.26降至0.18。
- 低甲醛釋放改性:通過添加甲醛吸收劑和脫模劑等添加劑,可以顯著降低POM制品中的甲醛釋放量。例如,采用甲醛吸收劑和脫模劑改性的POM板材,甲醛釋放量低于0.5 mg/L。
綜上所述,通過多種改性方法,POM的性能得到了顯著提升,應(yīng)用領(lǐng)域也得到了拓展。未來的研究應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化改性工藝,提高POM的綜合性能,以滿足更多工業(yè)需求。
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