改性聚甲醛材料-熱穩(wěn)定性提升和改性方法
發(fā)布時(shí)間:2025-02-26 12:19來源:原創(chuàng)
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摘要:聚甲醛(POM)作為一種高性能工程塑料,具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性,廣泛應(yīng)用于汽車、電子、機(jī)械等領(lǐng)域。然而,POM也存在一些性能上的局限性,如缺口敏感性、沖擊強(qiáng)度低和熱穩(wěn)定性差等。本文綜述了POM的增韌、耐磨改性、熱穩(wěn)定性提升以及在特定領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。
聚甲醛(POM)是一種無側(cè)鏈、高密度、高結(jié)晶性的熱塑性聚合物,被譽(yù)為“塑料鋼”,因其優(yōu)異的力學(xué)性能和耐磨性能而被廣泛應(yīng)用。然而,POM也存在一些性能上的局限性,如缺口敏感性、沖擊強(qiáng)度低和熱穩(wěn)定性差等。為了克服這些缺點(diǎn),研究者們開發(fā)了多種改性方法,以提高POM的綜合性能。
1. 增韌改性
通過添加熱塑性聚氨酯(TPU)等增韌劑,可以顯著提高POM的韌性和沖擊強(qiáng)度。研究表明,當(dāng)TPU含量為40%時(shí),POM的沖擊強(qiáng)度可達(dá)到75 kJ/m2,楊氏模量和拉伸斷裂伸長(zhǎng)率也有所提高。此外,通過共混改性,如與PA6共混,可以進(jìn)一步提高POM的韌性和熱穩(wěn)定性。
2. 耐磨改性
通過添加耐磨填料如PTFE、玻璃微珠、納米Al2O3等,可以顯著提高POM的耐磨性能。例如,填充超細(xì)PTFE粉末的POM復(fù)合材料在耐磨性能上表現(xiàn)出色,摩擦系數(shù)僅為0.20,磨耗量顯著降低。納米Al2O3的加入不僅提高了POM的干摩擦性能,還顯著提升了油潤(rùn)滑條件下的耐磨性能。
3. 熱穩(wěn)定性提升
通過添加光屏蔽劑如炭黑和氧化鋅,可以有效提高POM的耐老化性能。研究表明,炭黑和氧化鋅的加入可以顯著減少紫外光和熱氧老化過程中POM表面層及內(nèi)部的物理化學(xué)變化。此外,通過共混改性,如與A10穩(wěn)定劑共混,可以進(jìn)一步提高POM的熱穩(wěn)定性。
4. 特殊應(yīng)用
POM在煤礦、水工閘門滑道等特殊環(huán)境中的應(yīng)用也取得了顯著成果。例如,以鋼基為座,青銅粉為過渡層,改性聚甲醛為塑料層的三層復(fù)合材料具有低的動(dòng)摩擦系數(shù)和高的承載能力。此外,POM還被廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)中,如作為軸承材料和齒輪材料。
改性聚甲醛材料在提高力學(xué)性能、耐磨性能和熱穩(wěn)定性方面取得了顯著進(jìn)展,并在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景。未來的研究應(yīng)進(jìn)一步探索新的改性方法和填料,以滿足更多工業(yè)應(yīng)用的需求。
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