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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810641663.X (22)申请日 2018.06.20 (71)申请人 上海飞尔汽车零部件股份有限公司 地址 201499 上海市奉贤区庄行镇庄邬路 88号 (72)发明人 胡红阳 (74)专利代理机构 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人 翁若莹王文颖 (51)Int.Cl. C08L 59/00(2006.01) C08L 75/04(2006.01) C08K 3/26(2006.01) C08G 18/54(2006.01) B29C 45/76(20。
2、06.01) B29C 45/78(2006.01) (54)发明名称 热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚 甲醛的方法 (57)摘要 本发明公开了一种热塑性聚氨酯协同刚性 粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征在于， 采 用增韧剂对聚甲醛进行处理， 该增韧剂包括含增 容剂MDI的POM、 TPU及碳酸钙母粒。 本发明提高了 聚甲醛的综合力学性能， 设备简单， 易于操作。 权利要求书1页 说明书4页 CN 108976696 A 2018.12.11 CN 108976696 A 1.一种热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征在于， 采用增韧 剂对聚甲醛进行处理， 该增韧剂包括。
3、含增容剂MDI的POM、 TPU及碳酸钙母粒。 2.如权利要求1所述的热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征 在于， 所述增韧剂包括以下以重量份计的组份： POM 7086重量份； TPU 1030重量份； 碳酸钙母粒 35重量份。 3.如权利要求1所述的热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征 在于， 所述TPU的硬度为邵尔90A。 4.如权利要求1所述的热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征 在于， 所述POM采用昆山台益塑料科技有限公司生产的EHI204； TPU采用宁波勤业聚合物科 技有限公司生产的T29M80。 5.如权利要求1所述。
4、的热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征 在于， 包括以下具体步骤： 步骤1)： 将POM、 TPU、 碳酸钙母粒按比例在混合机里搅拌， 混合均匀； 步骤2)： 将混合均匀的物料放入干燥箱里烘干， 使其水分的质量含量低于0.1； 步骤3)： 将干燥后的物料投入注塑成型机中注塑成型， 即得到增韧制品。 6.如权利要求5所述的热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征 在于， 所述步骤1)中的搅拌时间为3min。 7.如权利要求5所述的热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征 在于， 所述步骤2)中干燥箱的温度为8590， 干燥时间为24h。 8.如。
5、权利要求5所述的热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征 在于， 所述步骤3)中注塑成型机的注塑温度分段设置为165200之间， 注塑速度为中速 或以上， 背压不低于200BAR， 模温为4080， 成型时间为3060s。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108976696 A 2 热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种热塑性聚氨酯及碳酸钙共混增韧聚甲醛的简易方法， 属于聚 甲 醛增韧技术领域。 背景技术 0002聚甲醛简称POM(Polyoxymethylene或polyacetal)， 分子式为被誉 为 “超 钢” 或者 “赛钢。
6、” ， 又称聚氧亚甲基。 英文缩写为POM。 通常甲醛聚合所得 聚合物。 聚甲醛是一 种表面光滑、 有光泽的硬而致密的材料， 薄壁部分呈半透明。 燃烧特性为容易燃烧， 火焰上 端呈黄色， 下端呈蓝色， 发生熔融滴落， 有强烈的 刺激性甲醛味、 鱼腥臭。 聚甲醛一般不透 明， 着色性好， 比重1.41-1.43克/立方 厘米， 成型收缩率1.2-3.0。 0003 POM强度、 刚度高， 弹性好， 减磨耐磨性好。 其力学性能优异， 比强度可 达50.5MPa， 比刚度可达2650MPa， 与金属十分接近。 POM的力学性能随温度 变化小， POM的常规冲击不及 ABS和PC； POM对缺口敏感，。
7、 有缺口可使冲击 强度下降90之多。 POM的疲劳强度十分突出， 10交变载荷作用后， 疲劳强度 可达35MPa， POM的蠕变性与PA相似， 在20、 21MPa、 3000h时 仅为2.3， 而且受温度的影响很小。 POM的摩擦系数小， 耐磨性好， 极限PV值很大， 自 润滑 性好。 0004 虽然POM具有优良的综合性能， 但也存在冲击韧性低， 缺口敏感性大， 从 而极大地 限制POM在各个领域中的应用。 其中， 由于POM结晶性高， 在成型 加工过程中易生成尺寸较 大的球晶， 这些尺寸较大的球晶在材料受到冲击时容易 形成应力集中点， 造成材料的破 坏， 造成POM缺口敏感性大， 缺口冲。
8、击强度低， 只能满足低负荷、 低速运作要求， 所以对POM 进行增韧具有重要意义。 0005 POM增韧改性方法POM具有分子链结构简单规整和球晶尺寸大的特点， 分子链中 没有可以与其它聚合物反应的官能团或侧基， 分子呈弱极性， 与大多数 改性剂相容性差， 因此难以增韧， POM树脂是公认的最难实现合金化的树 脂。 POM增韧的常见方法有弹性体增 韧、 树脂增韧和无机刚性粒子增韧3类。 0006 弹性体增韧、 弹性体共混改性POM可明显改善材料的韧性。 但由于POM 大多聚合物 相容性差， 可用来增韧改性POM的弹性体种类较少， 目前应用较多 的包括热塑性聚氨酯 (TPU)、 丁腈橡胶(NBR。
9、)、 三元乙丙橡胶(EPDM)和乙 烯-辛烯共聚物(POE)等。 其中， TPU是公 认的POM的最有效的弹性体类抗冲 改性剂。 0007 各种研究表明， 弹性体并不是POM最理想的抗冲改性剂， 因为加入弹性体 后体系 冲击韧性的提高是以其它力学性能的下降为代价的。 为了在提高韧性的同 时不损害其它 力学性能， 选用了综合性能优良的刚性材料与POM进行掺混， 取 得了良好的效果。 无机填料 CaCO3由于资源丰富、 价格低廉， 并且用其填充的 聚合物具有刚性强、 收缩率低、 热变形温 度高等优点， 所以CaCO是填充改性 POM的理想材料之一。 现有聚甲醛制品的特薄部位弯折 装配时， 容易脆断。
10、失效， 采用TPU弹性体单独增韧拉伸强度， 制品刚性下降明显； 而采用刚 说明书 1/4 页 3 CN 108976696 A 3 性粒子单独 增韧， 增韧效果不够明显。 发明内容 0008 本发明所要解决的问题是现有聚甲醛制品的增韧效果不好的问题。 0009 为了解决上述问题， 本发明的技术方案是提供一种热塑性聚氨酯协同刚性粒 子 碳酸钙增韧聚甲醛的方法， 其特征在于， 采用增韧剂对聚甲醛进行处理， 该增 韧剂包括含 增容剂MDI的POM、 TPU及碳酸钙母粒。 0010 优选地， 所述增韧剂包括以下以重量份计的组份： 0011 POM 7086重量份； 0012 TPU 1030重量份； 。
11、0013 碳酸钙母粒 35重量份。 0014 优选地， 所述TPU的硬度为邵尔90A。 0015 优选地， 所述POM采用昆山台益塑料科技有限公司生产的EHI204： TPU 采用宁波勤 业聚合物科技有限公司生产的T29M80。 0016 优选地， 所述方法包括以下具体步骤： 0017 步骤1)： 将POM、 TPU、 碳酸钙母粒按比例在混合机里搅拌， 混合均匀； 0018 步骤2)： 将混合均匀的物料放入干燥箱里烘干， 使其水分的质量含量低于 0.1； 0019 步骤3)： 将干燥后的物料投入注塑成型机中注塑成型， 即得到增韧制品。 0020 更优选地， 所述步骤1)中的搅拌时间为3min。。
12、 0021 更优选地， 所述步骤2)中干燥箱的温度为8590， 干燥时间为24h。 0022 更优选地， 所述步骤3)中注塑成型机的注塑温度分段设置为165200之 间， 注 塑速度为中速或以上， 背压越低越好， 一般不低于200BAR， 模温为 4080， 成型时间为30 60s。 0023 共混熔融时TPU和POM发生的反应式如下： 0024 0025 与现有技术相比， 本发明的有益效果在于： 0026 1、 本发明的混合POM料可以在不经双螺杆挤出造粒， 得到综合性能优良 的POM， 减 少一道造粒工序， 可以拓展在多方面的应用； 0027 2、 由于柔性TPU和刚性碳酸钙补强增韧协同效。
13、应， 使POM原料得到高韧 性的同时 拉伸强度及刚性损失不大， 综合性能优良， 满足客户特殊需求； 0028 3、 设备简单， 易于操作。 具体实施方式 说明书 2/4 页 4 CN 108976696 A 4 0029 为使本发明更明显易懂， 兹以优选实施例， 并作详细说明如下。 0030 实施例1 0031 一种热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法： 0032 称取10重量份TPU， 4重量份碳酸钙母粒， 86重量份含增容剂MDI的POM 粒料， 将三 者同时放入塑料混合机中搅拌混合均匀； 将混合料于干燥箱里烘90 下干燥24h； 将干 燥后的混合物放入注塑成型机中， 在分段16。
14、0200下进行熔 融注塑， 注塑速度为中速， 注塑周期45s， 模温50条件下注塑， 得到POM制 品。 0033 实施例2 0034 一种热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法： 0035 称取15重量份TPU， 4重量份碳酸钙母粒， 81重量份含增容剂MDI的POM 粒料， 将三 者同时放入塑料混合机中搅拌混合均匀； 将混合料于干燥箱里烘90 下干燥24个h； 将 干燥后的混合物放入注塑成型机中， 在分段160200下进 行熔融注塑， 注塑速度为中 速， 注塑周期45s， 模温50条件下注塑， 得到POM 制品。 0036 实施例3 0037 一种热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧。
15、聚甲醛的方法： 0038 称取20重量份TPU， 4重量份碳酸钙母粒， 76重量份含增容剂MDI的POM 粒料， 将三 者同时放入塑料混合机中搅拌混合均匀； 将混合料于干燥箱里烘90 下干燥24h； 将干 燥后的混合物放入注塑成型机中， 在分段160200下进行熔 融注塑， 注塑速度为中速， 注塑周期45s， 模温50条件下注塑， 得到POM制 品。 0039 实施例4 0040 一种热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法： 0041 称取20重量份TPU， 5重量份碳酸钙母粒， 75重量份含增容剂MDI的POM 粒料， 将三 者同时放入塑料混合机中搅拌混合均匀； 将混合料于干燥箱里烘。
16、90 下干燥24h； 将干 燥后的混合物放入注塑成型机中， 在分段160200下进行熔 融注塑， 注塑速度为中速， 注塑周期45s， 模温50条件下注塑， 得到POM制 品。 0042 实施例5 0043 一种热塑性聚氨酯协同刚性粒子碳酸钙增韧聚甲醛的方法： 0044 称取25重量份TPU， 5重量份碳酸钙母粒， 70重量份含增容剂MDI的POM 粒料， 将三 者同时放入塑料混合机中搅拌混合均匀； 将混合料于干燥箱里烘90 下干燥24h； 将干 燥后的混合物放入注塑成型机中， 在分段160200下进行熔 融注塑， 注塑速度为中速， 注塑周期45s， 模温50条件下注塑， 得到POM制 品。 0045 实施例1-5制得的POM制品的性能见表1。 0046 表1 说明书 3/4 页 5 CN 108976696 A 5 0047 0048 注： 对比例为塞拉尼斯公司的POM市售牌号原料C9021。 0049 从表1可见， 本发明在韧性和拉伸强度之间得到良好平衡， 能满足特殊产品 的使 用需求。 说明书 4/4 页 6 CN 108976696 A 6 。