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熱塑性聚氨酯彈性體對聚甲醛結晶行為的影響

摘要: 采用示差掃描熱分析(DSC)、偏光顯微分析(PLM ) 及X 射線衍射分析(XRD) 等手段研究了熱塑性聚氨酯彈性體(TPU ) 及增容劑Z 對聚甲醛(POM ) 結晶行為的影響, 結果表明, 加入TPU 及增容劑以後, POM 的晶型保持不變, 仍為六方晶係的結晶。隨著TPU 含量的增加, POM öT PU 共混體係的球晶尺寸增大, 熔點及結晶度降低; 加入增容劑Z 後, POM öT PU öZ 體係的球晶尺寸變小, 結晶度增大。

關鍵詞: 聚甲醛; 熱塑性聚氨酯彈性體; 結晶

聚甲醛(POM ) 是一種具有優良綜合性能的工程塑料, 其原料價廉易得、加工成型方便,特別是它具有獨特的力學性能、耐油性、耐化學品性、低吸水性以及良好的熱、電性能, 因此常常被用來代替有色金屬和合金, 廣泛應用於汽車、機械、電氣、化工、儀表、農機等行業。目前在整個工程塑料行業中, POM 的年產量僅次於尼龍和聚碳酸酯, 成為當今五大工程塑料之一。

由於POM 是一種無支鏈的線形聚合物,分子鏈結構簡單規整, 在成型加工過程中極易結晶, 生成尺寸較大的球晶, 因此POM 的缺口敏感性很大, 缺口衝擊強度低, 這與其優良的綜合性能極不相匹配, 大大限製了聚甲醛的使用範圍, 有必要對其進行增韌改性。

目前POM 的增韌改性主要采用共混改性的方法, 通過向POM 中加入熱塑性聚氨酯彈性體(TPU )、乙丙橡膠、聚酰胺、聚醚、聚酯或丁腈橡膠等來達到增韌改性的目的。由於聚甲醛自身結構上的特點, 與其它聚合物相容性很差, 增韌改性較困難。用共混法製成的大多數聚甲醛合金的衝擊強度都不超過100Jöm , 增韌效果不顯著; 有些合金盡管有較好的增韌效果, 也往往因其材料成本過高或加工過程複雜等原因不能在實際中使用。到目前為止, 帷一工業化的POM 增韌合金是由DuPon t 公司1983 年開發的POM öT PU 合金, 是采用機械共混和接枝共聚的方法製成的, 其缺口衝擊強度達到906 Jöm , 比純聚甲醛樹脂高17 倍[ 1 ]。

本文選用TPU 作為POM 的增韌改性劑,研究了TPU 及增容劑對POM 的結晶行為的影響。

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