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热塑性聚氨酯弹性体对聚甲醛结晶行为的影响

摘要: 采用示差扫描热分析(DSC)、偏光显微分析(PLM ) 及X 射线衍射分析(XRD) 等手段研究了热塑性聚氨酯弹性体(TPU ) 及增容剂Z 对聚甲醛(POM ) 结晶行为的影响, 结果表明, 加入TPU 及增容剂以后, POM 的晶型保持不变, 仍为六方晶系的结晶。随着TPU 含量的增加, POM öT PU 共混体系的球晶尺寸增大, 熔点及结晶度降低; 加入增容剂Z 后, POM öT PU öZ 体系的球晶尺寸变小, 结晶度增大。

关键词: 聚甲醛; 热塑性聚氨酯弹性体; 结晶

聚甲醛(POM ) 是一种具有优良综合性能的工程塑料, 其原料价廉易得、加工成型方便,特别是它具有独特的力学性能、耐油性、耐化学品性、低吸水性以及良好的热、电性能, 因此常常被用来代替有色金属和合金, 广泛应用于汽车、机械、电气、化工、仪表、农机等行业。目前在整个工程塑料行业中, POM 的年产量仅次于尼龙和聚碳酸酯, 成为当今五大工程塑料之一。

由于POM 是一种无支链的线形聚合物,分子链结构简单规整, 在成型加工过程中极易结晶, 生成尺寸较大的球晶, 因此POM 的缺口敏感性很大, 缺口冲击强度低, 这与其优良的综合性能极不相匹配, 大大限制了聚甲醛的使用范围, 有必要对其进行增韧改性。

目前POM 的增韧改性主要采用共混改性的方法, 通过向POM 中加入热塑性聚氨酯弹性体(TPU )、乙丙橡胶、聚酰胺、聚醚、聚酯或丁腈橡胶等来达到增韧改性的目的。由于聚甲醛自身结构上的特点, 与其它聚合物相容性很差, 增韧改性较困难。用共混法制成的大多数聚甲醛合金的冲击强度都不超过100Jöm , 增韧效果不显著; 有些合金尽管有较好的增韧效果, 也往往因其材料成本过高或加工过程复杂等原因不能在实际中使用。到目前为止, 帷一工业化的POM 增韧合金是由DuPon t 公司1983 年开发的POM öT PU 合金, 是采用机械共混和接枝共聚的方法制成的, 其缺口冲击强度达到906 Jöm , 比纯聚甲醛树脂高17 倍[ 1 ]。

本文选用TPU 作为POM 的增韧改性剂,研究了TPU 及增容剂对POM 的结晶行为的影响。

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