POM 可以通过哪些方法进行改性?
POM 的改性方法主要有以下几种: 填充改性 无机填料填充:可添加如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、玻璃微珠、云母、滑石粉、碳酸钙、白炭黑、钛酸钾等无机材料。玻璃纤维增强 POM 能显著提高其拉伸强度和尺寸稳定性,但会使耐磨性有所降低;碳纤维增强 POM 的力学性能比玻纤增强的更高,且摩擦系数下降,耐磨性显著提高,还可消除制品表面静电;芳纶纤维则在提高力学性能的同时,也能显著降低摩擦系数。 有机填料填充:常见的有聚四氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)等。在 POM 中加入 PTFE 粉末,可使摩擦系数和磨损量显著降低,不过 PTFE 的加入会使改性聚甲醛的力学性能和加工性能劣化,但通过对 PTFE 进行表面处理,可提高其与 POM 的相容性,从而在一定程度上改善力学性能 。UHMWPE 也是一种性能优异的润滑剂,向 POM 中加入 UHMWPE,材料的耐磨自润滑性能可得到极大改善。 共性 增韧改性:通常采用加入弹性体的方法来提高 POM 的韧性和冲击强度,如热塑性聚氨酯(TPU)、丁腈橡胶(NBR)、改性聚烯烃、聚酰胺等;也可采用非弹性增韧,即选择具有优异综合性能的韧性或刚性材料与 POM 共混,如尼龙等。 合金化改性:通过与其他树脂共混,获得 POM 共混合金,从而在保持 POM 优良性能的基础上,改善合金的韧性、耐磨性等性能。例如,在增容剂的作用下将 LDPE 和 HDPE 与聚甲醛共混,可提高 POM 的缺口冲击强度。 化学改性 接枝改性:利用接枝手段在 POM 分子链上引入具有特定性能的链段,以改善其性能。如采用分子量较大且具有润滑性能的分子作为链转移剂,在 POM 分子链上导入润滑性质的链段,从而改善 POM 的摩擦磨损性能,但该方法过程复杂,影响因素多,成本也高。 共聚改性:通过与其他单体共聚来改变 POM 的分子结构和性能。例如,与环氧乙烷共聚可提高聚合物的热稳定性,降低其拉开式降解的倾向。 功能化改性 耐磨改性:除了上述提到的添加 PTFE、UHMWPE 等高分子材料以及 MoS₂、石墨等无机粉类润滑材料外,还可添加硅油、矿物油、油脂等润滑油及润滑脂类。这些润滑剂可在 POM 和摩擦副的界面上形成转移油膜,减少摩擦阻力,提高耐磨性能。 阻燃改性:由于 POM 的极限氧指数仅为 15%,是极易燃烧的塑料品种,因此常需进行阻燃改性。采用 PURT 包覆氮系阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)的复合阻燃剂,可提高 POM 的阻燃性能,当 PURT/MCA 总质量分数为 30%(MCA 所占质量分数为 21%)时,阻燃 POM 的氧指数从 15% 提高到 26%。此外,氢氧化镁、聚磷酸铵等也可作为 POM 的阻燃剂。 耐候改性:通过添加抗氧剂、光稳定剂等助剂,可提高 POM 的耐候性,使其在户外环境或长期使用过程中,能够保持较好的性能稳定性,不易受到环境因素的影响。 防静电改性:添加导电炭黑、金属纤维等导电填料,可使 POM 具有防静电性能,适用于一些对静电敏感的应用场合,如电子电器制造等 。