甲醛吸收劑是聚甲醛(POM)很重要的輔助熱穩(wěn)定劑,目前工業(yè)上普遍采用三聚氰胺(MA)、雙氰胺等低分子化合物作為甲醛吸收劑。然而在普立萬 POM LubriOne 5209 FPL 20 POM-700S POM高溫熔融加工過程中,該類低分子甲醛吸收劑易揮發(fā)喪失而降低熱穩(wěn)定效率,并易形成模垢,嚴(yán)重影響產(chǎn)品表觀質(zhì)量和生產(chǎn)效率,過多用量的MA還會降低POM的力學(xué)性能。本文采用下述方法篩選出性能較為優(yōu)異的甲醛吸收劑,并嘗試將一些穩(wěn)定劑進(jìn)行復(fù)合使用,發(fā)現(xiàn)添加復(fù)合穩(wěn)定劑后對聚甲醛體系的穩(wěn)定效果更好。參考已發(fā)表的文獻(xiàn)資料,結(jié)合我們已經(jīng)有的實驗基礎(chǔ),得到了一種新型復(fù)合穩(wěn)定體系:氧化聚乙烯蠟/低分子量聚酰胺6/磷酸三苯酯。通過研究發(fā)現(xiàn),這種新型復(fù)合穩(wěn)定劑的加入不但可以顯著提高聚甲醛的熱穩(wěn)定性和長期熱穩(wěn)定性,而且對聚甲醛顯示出有一定的成核作用,并且這種新型復(fù)合穩(wěn)定體系對聚甲醛的缺口沖擊強(qiáng)度有一定提高。聚甲醛在加工過程中的分解是動態(tài)和靜態(tài)的雙重作用,因此在設(shè)計聚甲醛熱穩(wěn)定評價體系時從動態(tài)和靜態(tài)兩方面來進(jìn)行考慮,動態(tài)主要通過轉(zhuǎn)矩流變儀在高溫狀態(tài)下轉(zhuǎn)矩的變化情況來表征,靜態(tài)主要通過熱失重(TGA)來實現(xiàn)。利用220oC等溫?zé)峤到?升溫?zé)崾е胤治?TGA)(靜態(tài)),和平衡扭矩分析(動態(tài))分別評價了添加劑苯甲酰胺(Benzamide)、二乙醇胺(Diethanolamine)、磷酸三苯酯(TPP)、氧化聚乙烯蠟(OPE)、β-二酮(β-diketone)、低分子量聚酰胺6(LMWPA6)以及復(fù)合穩(wěn)定劑添加到聚甲醛后對聚甲醛熱性能的影響。結(jié)果表明,單一穩(wěn)定劑對聚甲醛有一定的穩(wěn)定效果,特別是POM中加入LMWPA6和TPP后體系的起始熱分解溫度分別比純POM提高了10oC左右。通過一系列的實驗,表明采用復(fù)合穩(wěn)定劑較單一穩(wěn)定劑具有更好的穩(wěn)定效果,尤以O(shè)PE/LMWPA6/TPP體系的熱穩(wěn)定性*佳(都以0.5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)添加)。在熱、氧、剪切力的作用下,聚甲醛內(nèi)加入了復(fù)合穩(wěn)定劑OPE/LMWPA6/TPP后,具有更好的顏色保持性和更高的熔體粘度。采用Coats-Redfern方程研究了POM的熱降解動力學(xué),加入復(fù)合穩(wěn)定劑使POM體系的熱降解反應(yīng)活化能(E)和頻率因子(A)顯著提高。OPE/LMWPA6/TPP能有效提高POM的長期熱穩(wěn)定性能,將POM試樣在140oC的電熱烘箱中老化,隨著時間的增長,樣品的顏色變深,各種力學(xué)性能下降,但是加有OPE/LMWPA6/TPP復(fù)合穩(wěn)定劑的樣品其沖擊強(qiáng)度沒有明顯的下降,說明這種復(fù)合穩(wěn)定劑對POM的長期穩(wěn)定性有顯著提高。偏光顯微鏡觀察結(jié)晶形態(tài)表明:加入少量的復(fù)合穩(wěn)定劑OPE/LMWPA6/TPP就能明顯的改變POM的球晶大小。DSC對POM的結(jié)晶性能研究結(jié)果表明:穩(wěn)定劑的加入使普立萬 POM LubriOne 5209 FPL 20 POM-700S POM的結(jié)晶溫度向高溫方向偏移,起到異相成核的作用,結(jié)晶在較高的溫度下進(jìn)行,在較高的溫度下就形成大量的晶核,結(jié)晶速率增大。力學(xué)性能研究表明:復(fù)合穩(wěn)定劑的加入使得普立萬 POM LubriOne 5209 FPL 20 POM-700S POM的沖擊強(qiáng)度有所提高,且當(dāng)添加OPE/LMWPA6/TPP(各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為0.5%)時達(dá)*大值,此后隨著其用量的繼續(xù)增加,普立萬 POM LubriOne 5209 FPL 20 POM-700S POM的沖擊強(qiáng)度略有降低,同時,OPE/LMWPA6/TPP的加入使其拉伸模量以及拉伸強(qiáng)度也略有增大.
長久抗靜電聚甲醛的研究
普立萬 POM LubriOne 5209 FPL 20 POM-700S POM塑膠材料是一種熱塑性工程塑料，其具有極高的強(qiáng)度和剛度、良好的耐腐蝕、耐化學(xué)性、耐磨自潤滑性、抗蠕變性和低吸水性、突出的耐疲勞性能，在汽車、電子電器、化工和五金建材等行業(yè)被廣泛應(yīng)用。然而POM的表面電阻率和體積電阻率比較高，在使用的過程中表面容易聚集電荷而產(chǎn)生靜電危害。研究表明，可以通過添加弱極性低分子抗靜電劑或親水性高分子，如脂肪酸單甘油酯 、改性硅油 、聚乙二醇(PEG)／尼龍共聚物 、改性PEG 等來提高POM 的抗靜電性。但普立萬 POM LubriOne 5209 FPL 20 POM-700S POM是較難進(jìn)行導(dǎo)電化的聚合物之一，這是由于POM 自身差的熱穩(wěn)定性以及與其他導(dǎo)電高分子極差的相容性造成的。一般來說，通過添加抗靜電劑來提高聚合物的抗靜電性。抗靜電劑一般都是表面活性劑，由于表面活性劑具有雙親結(jié)構(gòu)，具有不斷遷移到樹脂表面的性質(zhì)。遷移到樹脂表面的抗靜電劑分子，其親油基與高聚物相結(jié)合，而親水基則面向空氣排列在高聚物的表面，形成了肉眼看不到的“水膜層”，提供了電荷向空氣中傳導(dǎo)的一層通路。同時，因水分的吸收，為離子型表面活性劑提供了電離的條件，從而達(dá)到防止和消除靜電的目的。但隨著抗靜電劑向表面遷移及使用時間的延長，其抗靜電效果就會大大降低，因此其抗靜電能力具有時效性。
在很多應(yīng)用領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的短期抗靜電方案已無法滿足使用要求，這些領(lǐng)域需要持久性的抗靜電材料。長久性抗靜電材料的性能相對較好且穩(wěn)定持久，長久抗靜電劑與基體樹脂之間以合金形式共混，均勻而細(xì)微地分散成線狀活網(wǎng)狀“導(dǎo)電通道”。長久抗靜電劑可以分為聚醚型和離子型兩類。聚醚酰胺嵌段共聚物(PEBA)是以聚醚為軟段，聚酰胺為硬段的熱塑性彈性體長久抗靜電劑，通常用在聚丙烯和聚乙烯中以降低表面電阻率和體積電阻率 。它與普立萬 POM LubriOne 5209 FPL 20 POM-700S POM有一定的相容性，且不會向表面遷移，抗靜電效果持久，
聚醚酰胺嵌段共聚物的加入使POM的彎曲和拉伸性能有一定程度降低，但影響并不大，然而其沖擊性能卻有較大的提高，起到增韌的作用。
結(jié)論
1)聚醚酰胺嵌段共聚物能夠用來制備長久抗靜電聚甲醛。
2)聚醚酰胺嵌段共聚物的加入使POM的拉伸和彎曲強(qiáng)度有一定程度的下降，缺口沖擊強(qiáng)度有較大的提高。
3)聚醚酰胺嵌段共聚物的加入使POM的熱穩(wěn)定性有一定程度的下降。