一種具有高熱穩(wěn)定性的聚甲醛復合物POM-β-CDPU及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，涉及一種具有高熱穩(wěn)定性的聚甲醛復合物 POM-0 -⑶PU及其制備方法，尤其涉及一種通過一種環(huán)糊精包合物來獲得同時兼具高熱穩(wěn) 定性和優(yōu)異力學性能的聚甲醛復合物POM-0 -CDPU及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚甲醛（P0M)因具有優(yōu)良的綜合性能而被廣泛應用，其主要優(yōu)點包括強度高，剛 性好，硬度大，耐溶劑性和耐蝕性優(yōu)良，且成型加工性能良好等，因此是十分理想的工程塑 料之一。然而，由于特殊的分子結構，其熱穩(wěn)定性較差，在熔融加工期間會發(fā)生降解，從而產 生大量的甲醛氣體，不但污染環(huán)境，危害人類健康，且易被氧化為甲酸，并導致聚甲醛發(fā)生 酸解，使得材料性能進一步下降。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明的一個目的是針對現(xiàn)有技術的不足，提供一種具有高熱穩(wěn)定性的聚甲醛復 合物。
[0004] 本發(fā)明具有高熱穩(wěn)定性的聚甲醛復合物POM-0-⑶PU為共混物，該共混物包括 聚甲醛(作為基體)、環(huán)糊精包合物(作為添加劑）；其中聚甲醛與環(huán)糊精包合物的質量比為 100 :0? 5 ~2 ; 作為優(yōu)選，聚甲醛與環(huán)糊精包合物的質量比為100 :2 ; 本發(fā)明的另一個目的是提供制備上述聚甲醛復合物P0M- 0 -CDPU的方法。
[0005] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術手段包括以下步驟： 步驟（1).將聚甲醛及環(huán)糊精包合物分別在80~110°C下真空干燥48~72h ; 步驟（2).將干燥后的聚甲醛及環(huán)糊精包合物按質量比為100 :0. 5~2,加入到熔融混 煉設備中，于180~200°C下進行熔融混煉，得到混合物； 所述的熔融混煉設備為密煉機、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機； 如將干燥后的聚甲醛及環(huán)糊精包合物加入密煉機進行熔融混煉，預混時密煉機的轉子 速度為10~30rpm/min，恪融混煉1~2min，然后將轉子速度提升至45~75rpm/min，恪融 混煉5~lOmin ; 如將干燥后的聚甲醛及環(huán)糊精包合物加入單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機進行熔融 混煉，喂料時螺桿擠出機的螺桿速度為10~20rpm/min，擠出時將螺桿速度提升至45~ 75rpm/min ； 步驟（3).將混合物從熔融混煉設備中出料，降至常溫并結晶，得到高熱穩(wěn)定性的聚甲 醛復合物POM-0-CDPU。
[0006] 所述的環(huán)糊精包合物為環(huán)糊精與聚氨酯在DMF溶劑（N，N_二甲基甲酰胺）中復合 而成，具體制備如下：分別配制環(huán)糊精、聚氨酯的DMF溶液，于50~90°C下將聚氨酯的DMF 溶液滴加至環(huán)糊精的DMF溶液中，加熱攪拌2~8小時后降至常溫，靜置過夜后在過量蒸餾 水中沉降得到聚氨酯的環(huán)糊精包合物，充分干燥研磨后備用。
[0007] 環(huán)糊精包合物中聚氨酯與環(huán)糊精的質量比為1: 10~20; 作為優(yōu)選，所述的聚氨酯為聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體； 作為優(yōu)選，所述的環(huán)糊精包合物為0環(huán)糊精與聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體（TPU)在 DMF溶劑（N，N-二甲基甲酰胺）中共混復合而得的包合物； 作為優(yōu)選，步驟（2)中干燥后的聚甲醛及環(huán)糊精包合物按質量比為100 :2加入到熔融 混煉設備進行熔融混煉。
[0008] 本發(fā)明的有益效果是： 本發(fā)明創(chuàng)新性地將一種環(huán)糊精包合物作為添加劑成功地對P0M進行了改性，表現(xiàn)出兩 方面的優(yōu)點：（1)組成簡單，且添加量小，通過簡單添加即可實現(xiàn)聚甲醛材料熱穩(wěn)定性的大 幅提高，這在之前從未有過報道；（2)此外，此種聚甲醛復合物在保證一定斷裂伸長率的同 時強度有提高，可滿足實際需要。
[0009] 本發(fā)明選擇一種環(huán)糊精包合物的原因如下：（1)這種環(huán)糊精包合物為聚氨酯與環(huán) 糊精的復合物，TPU的氨基可有效吸收P0M降解時放出的甲醛和甲酸，而環(huán)糊精也可以吸附 聚甲醛分解時釋放的甲醛氣體，在環(huán)糊精包合物中，氨基與環(huán)糊精的羥基協(xié)同作用，使得材 料的熱穩(wěn)定性得到大幅提高；（2)能在一定程度上保障聚甲醛復合物的力學性能。
[0010] 本發(fā)明的聚甲醛復合物極大提高了聚甲醛的熱穩(wěn)定性，且保證了材料優(yōu)異的力學 性能，可以應用在汽車工業(yè)、建筑、電子電器等等領域。
【附圖說明】
[0011] 圖1為對比例1、實施例2-1所制備的材料在氮氣氣氛下的熱重分析圖； 圖2為對比例1、實施例2-1所制備的材料在氮氣氣氛下的微商熱重分析圖； 圖3為對比例1、實施例2-1所制備的材料的力學性能圖。
【具體實施方式】
[0012] 下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的分析。
[0013] 首先制備環(huán)糊精包合物，具體實施例如下： 實施例1-1. 將10g 0環(huán)糊精溶于30mlDMF溶劑、lg聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體溶解于20mLDMF溶 劑中，分別得到環(huán)糊精的DMF溶液和聚氨酯的DMF溶液；然后于70°C下將上述聚氨酯的DMF 溶液滴加至上述環(huán)糊精的DMF溶液中，加熱攪拌4小時后降至室溫，靜置過夜后在過量蒸餾 水中沉降得到聚氨酯的環(huán)糊精包合物，充分干燥研磨后備用。
[0014]實施例 1-2. 將20gf3環(huán)糊精溶于60mlDMF溶劑、lg聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體溶解于20mLDMF溶 劑中，分別得到環(huán)糊精的DMF溶液和聚氨酯的DMF溶液；然后于50°C下將上述聚氨酯的DMF 溶液滴加至上述環(huán)糊精的DMF溶液中，加熱攪拌8小時后降至室溫，靜置過夜后在過量蒸餾 水中沉降得到聚氨酯的環(huán)糊精包合物，充分干燥研磨后備用。
[0015]實施例 1-3. 將15g 0環(huán)糊精溶于45mlDMF溶劑、lg聚酯型熱塑性聚氨酯彈性體溶解于20mLDMF溶 劑中，分別得到環(huán)糊精的DMF溶液和聚氨酯的DMF溶液；然后于90°C下將上述聚氨酯的DMF 溶液滴加至上述環(huán)糊精的DMF溶液中，加熱攪拌2小時后降至室溫，靜置過夜后在過量蒸餾 水中沉降得到聚氨酯的環(huán)糊精包合物，充分干燥研磨后備用。
[0016] 然后任取實施例1-1~1-3制備得到的環(huán)糊精包合物制備得到聚甲醛復合物，具 體實施例如下： 對比例1. 步驟（1).將聚甲醛在80~110°C下真空干燥48