阅读说明：本技术 一种超韧、耐磨pom/tpu组合物及其制备方法 (Super-tough and wear-resistant POM/TPU composition and preparation method thereof ) 是由 陈锋 曹绍强 王中林 付学俊 丁超 陈勇文 于 2020-05-11 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种超韧、耐磨POM/TPU组合物,该组合物由包括如下重量份数的原料制备得到：POM树脂100份；TPU弹性体80-180份；聚四氟乙烯5-20份；EBS 1～3份；其中,所述TPU弹性体的硬度介于邵A 75-95之间。本发明通过选用合适的热塑性聚氨酯弹性体(TPU)作为增韧改性剂,聚四氟乙烯作为耐磨改性剂,主抗氧剂、辅抗氧剂、EBS以及尿囊素作为POM的加工稳定体系,制备了一个超韧、耐磨的POM/TPU组合物,组合物具有超高的缺口冲击强度、极低的硬度、良好的耐磨性。(The invention provides a super-tough wear-resistant POM/TPU composition, which is prepared from the following raw materials in parts by weight: 100 parts of POM resin; 80-180 parts of TPU elastomer; 5-20 parts of polytetrafluoroethylene; 1-3 parts of EBS; wherein the hardness of the TPU elastomer is between Shore A75-95. According to the invention, a super-tough and wear-resistant POM/TPU composition is prepared by selecting a proper thermoplastic polyurethane elastomer (TPU) as a toughening modifier, polytetrafluoroethylene as a wear-resistant modifier and a main antioxidant, an auxiliary antioxidant, EBS and allantoin as a POM processing stabilizing system, and the composition has ultrahigh notch impact strength, extremely low hardness and good wear resistance.)

一种超韧、耐磨POM/TPU组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种超韧、耐磨POM/TPU组合物及其制备方法。

背景技术

聚甲醛树脂(POM)具有线性的分子链构型，具有结构对称性高、规整性高等特点，从而具有较强的结晶能力、硬度大、强度高，作为一种综合性能优良的工程塑料，在工业机械、汽车、家电、电子电气等领域有着非常广泛的应用。但POM由于结晶度很高，其对缺口比较敏感，容易导致使用过程中发生脆性断裂，极大的限制了其适用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种能够改善POM脆性、获得较好的增韧效果的超韧、耐磨POM/TPU组合物及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种超韧、耐磨POM/TPU组合物，该组合物由包括如下重量份数的原料制备得到：

其中，所述TPU弹性体(热塑性聚氨酯弹性体)的硬度介于邵A 75-95之间。

添加聚四氟乙烯利用其耐磨性，但含量必须要控制在一定范围。添加量过低，对耐磨性没有帮助，添加量过高，一方面材料性能偏脆，另一方面对耐磨性会产生负面影响。

EBS一方面可以降低甲醛含量，另一方面可以起到分散聚四氟乙烯PTFE的作用。

优选的，所述TPU弹性体的硬度为85A。

进一步，所述TPU弹性体为聚酯型和/或聚醚型。

优选的，所述TPU弹性体为聚醚型。

进一步，所述聚四氟乙烯为纯粉或含量70％的载体的母粒。

进一步，所述POM树脂的熔融指数为190℃、2.16kg，1～16g/10min；相对密度为1.38～1.43g/cm³。

选择高粘和中粘树脂复配对材料的韧性有好处，如果树脂流动性太高，会影响增韧剂的分散，韧性会显著降低。

进一步，该组合物还包括助剂，所述助剂为酚类主抗氧剂、辅抗氧剂、尿囊素中的一种或两种以上。

抗氧剂的主要作用是降低加工过程中聚甲醛的降解，尿囊素可以起到降低甲醛含量的作用。

本发明还提供了一种上述的超韧、耐磨POM/TPU组合物的制备方法，该方法包括如下步骤：

将各原料在高速混合机中混合1分钟-2分钟得到预混料，预混料经双螺杆挤出机在150℃-220℃下熔融挤出、冷却、造粒得到POM组合物。

进一步，所述双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是：150℃-180℃、170℃-220℃、170℃-220℃、170℃-210℃、170℃-210℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-210℃，螺杆转速为250转/分钟-350转/分钟，喂料量为50kg/h-200kg/h，真空度为(-0.1)-0MPa。

相对于现有技术，本发明所述的超韧、耐磨POM/TPU组合物具有以下优势：

本发明所述的超韧、耐磨POM/TPU组合物采用TPU作为POM增韧剂，通过对TPU的种类、硬度以及添加量的研究，大大提高了POM缺口冲击强度，提高了复合材料的韧性，降低了材料硬度。同时通过添加一定量的耐磨剂聚四氟乙烯，可以进一步改善材料的耐磨性能。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合实施例来详细说明本发明。

本发明的实施例采用如下原料，但不仅限于这些原料：

POM树脂，金发科技股份有限公司，牌号POM M25-44，熔指为2.5，密度1.4g/cm³；POM M90-44，熔指为9，密度1.4g/cm³；POM M270-44，熔指为27，密度1.4g/cm³；

TPU，台湾虹溢股份有限公司，聚醚型，硬度75A-95A；亨斯迈，聚酯型，硬度85A；

聚四氟乙烯纯粉，日本大金；

抗氧剂IRGANOX 245，IRGANOX 1076，IRGANOX 1010，IRGANOX 168，巴斯夫；抗氧剂PEP-36，AKD；抗氧剂SONOX 626，临沂三丰化工；

尿囊素，市售，纯度99.5％；

EBS，市售。

一种超韧、耐磨POM/TPU组合物，该组合物由包括如下重量份数的原料制备得到：

表1实施例的各组分配比(重量份)

上述的超韧、耐磨POM/TPU组合物的制备方法，该方法包括如下步骤：

将各原料在高速混合机中混合1分钟-2分钟得到预混料，预混料经双螺杆挤出机在150℃-220℃下熔融挤出、冷却、造粒得到POM组合物。

具体的，所述双螺杆挤出机由加料口到机头的各螺筒温度分别是：150℃-180℃、170℃-220℃、170℃-220℃、170℃-210℃、170℃-210℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-210℃，螺杆转速为250转/分钟-350转/分钟，喂料量为50kg/h-200kg/h，真空度为(-0.1)-0MPa。

表2对比例的各组分配比(重量份)

对比例1-7所述的组合物同样采用上述的制备方法制备。

各性能指标的测试方法：

缺口冲击强度：测试标准ISO 180，测试条件23℃；

硬度：测试标准SHORE D；

耐磨性：通过样品磨损量达到一定程度所需要的磨损次数作为评价指标，次数越大，说明耐磨性越好；

表3实施例1-7各性能测试结果

表4对比例1-7各性能测试结果

从实施例以及对比例的实验结果可以看出，通过合理选择TPU种类及添加量、聚四氟乙烯的添加量以及EBS和加工助剂制备的超韧、耐磨POM/TPU组合物，具有较低的硬度、超高的缺口冲击强度和优良的耐磨性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。