專利名稱:高性能改性共聚甲醛及其制備方法
技術領域:
本發明涉及高分子材料共聚改性領域,具體涉及一種改性共聚甲醛及其制備方法,所述改性共聚甲醛是通過三聚甲醛、二氧五環與具有至少兩個環氧基團的單體進行共聚合制備的。
背景技術:
聚甲醛學名聚氧亞甲基(簡稱P0M),聚甲醛分為均聚甲醛和共聚甲醛,均聚甲醛是由三聚甲醛聚合而成,共聚甲醛的主要單體是三聚甲醛,它和其他共聚單體在引發劑引發下聚合而成,現在主要共聚單體有環氧乙烷、二氧五環、二氧環戊烷等。聚合催化劑一般采用陽離子催化劑作為共聚合反應的催化劑,比較常見的如三氟化硼或其醚類化合物在工業生產中廣泛應用。雙環氧或多環氧類化合物具有環氧化合物共有的性質,由于環張力的存 在,環氧化物具有很高的反應活性,對酸和親核試劑都很敏感,可以和多種試劑發生反應而開環。聚甲醛是國家鼓勵發展的新型合成材料類高新技術產品,具有良好的綜合性能和著色性,具有較高的彈性模量,很高的剛性和硬度,比強度和比剛性接近于金屬,目前已用來替代銅、鋅等有色金屬及合金制品;拉伸強度、彎曲強度、耐蠕變性和耐疲勞性優異,耐反復沖擊,去載回復性優;摩擦系數小,耐磨耗,尺寸穩定性好,表面光澤好,有較高的粘彈性,吸水性小,電絕緣性優,且不受溫度影響;耐化學藥品性優。但是聚甲醛沖擊韌性低、缺口敏感性大、耐熱性差、阻燃性較差,遇火徐徐燃燒,氧指數小,即使添加阻燃劑也得不到滿意的要求,另外耐候性不理想,室外應用要添加穩定劑。這些缺點的存在使其發展受到了很大的制約,目前市場上也有很多改性聚甲醛產品,都是通過內改性或外改性的方法對聚甲醛進行增強、增韌、耐磨、耐候、阻燃等改性,擴大其在特殊領域的應用。通過添加穩定齊U、阻燃劑等共混進行改性的方法,雖然可以在某種程度上增強聚甲醛的熱穩定性,但是存在共混物相容性較差,熱穩定效果較差等缺點。本發明的目的,是為了解決上述聚甲醛共混改性中出現的問題,通過共聚改性方法,在三聚甲醛和二氧五環共聚體系中添加具有至少兩個環氧基團的共聚單體進行共聚合可以使聚合物內部產生交聯,形成互穿網絡結構,使聚合物內部分子結構上結合更緊密,從根本上解決聚甲醛的熱穩定性差的問題,力學性能得到很大提高。
發明內容
為了實現上述目的,本發明提供了一種改性共聚甲醛,其是通過三聚甲醛、二氧五環與具有至少兩個環氧基團的單體進行共聚合制備的,其中,所述三聚甲醛、二氧五環和具有至少兩個環氧基團的單體的摩爾比為96:4:0. 5 96:4:3。優選地,所述具有至少兩個環氧基團的單體為具有至少兩個環氧乙烷基團的單體。作為所述具有至少兩個環氧乙烷基團的單體的實例,可選自下列單體中的一種或多種2,2’-[(I-甲基亞乙基)雙(4,I-亞苯基甲醛)]雙環氧乙烷
權利要求
1.一種改性共聚甲醛,其是通過三聚甲醛、二氧五環與具有至少兩個環氧基團的單體進行共聚合制備的,其中,所述三聚甲醛、二氧五環和具有至少兩個環氧基團的單體的摩爾比為 96:4:0. 5 96:4:3。
2.根據權利要求I所述的改性共聚甲醛,其中,所述具有至少兩個環氧基團的單體為具有至少兩個環氧乙烷基團的單體。
3.根據權利要求2所述的改性共聚甲醛,其中,所述具有至少兩個環氧乙烷基團的單體選自下列單體
4.根據權利要求I所述的改性共聚甲醒,其中,所述改性共聚甲醛具有12-18萬的粘均分子量。
5.一種改性共聚甲醛的制備方法,包括以下步驟在無氧無水的條件下,使用BF3或其醚類絡合物作為引發劑,引發三聚甲醛、二氧五環和具有至少兩個環氧基團的單體進行共聚合反應,其中,所述三聚甲醛、二氧五環和具有至少兩個環氧基團的單體的摩爾比為96:4:0. 5 96:4:3。
6.根據權利要求5所述的方法,其中,所述具有至少兩個環氧基團的單體為具有至少兩個環氧乙烷基團的單體。
7.根據權利要求6所述的方法,其中,所述具有至少兩個環氧乙烷基團的單體選自下列單體
8.根據權利要求5所述的方法,其中,所述BF3的醚類絡合物為三氟化硼乙醚絡合物或三氟化硼丁醚絡合物;按摩爾計算所述引發劑的用量為單體總量的0. 01% 0. 15%。
9.根據權利要求5所述的方法,其中,共聚合溫度為65°C 120°C。
全文摘要
本發明涉及一種改性共聚甲醛及其制備方法,所述改性共聚甲醛是通過三聚甲醛、二氧五環和具有至少兩個環氧基團的單體進行共聚合得到的。通過本發明得到的改性共聚甲醛具有提高的熱穩定性。
文檔編號C08G2/06GK102702458SQ20121016282
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月23日 優先權日2012年5月23日
發明者孫長江, 張英偉, 潘小君, 陳亞寧 申請人:北京旭陽化工技術研究院有限公司