共聚甲醛(CPOM)的增韌改性研究.pdf

1、聚甲醛（POM）作為第三大工程塑料，其工業(yè)應(yīng)用很大程度受制于其缺口敏感性，對于其增韌改性一直以來是研究熱點(diǎn)，但其增韌產(chǎn)品的工業(yè)化應(yīng)用停留在理論階段。本文重點(diǎn)研究了共聚甲醛（CPOM）的增韌改性方法，分別采用三種增韌改性劑，粉末丁腈橡膠（PNBR）、均聚甲醛（HPOM）以及超高分子量聚乙烯（UHMWPE）對共聚甲醛進(jìn)行增韌改性，通過熔融共混法制備了一系列增韌復(fù)合材料，分別探討了各增韌劑對共聚甲醛性能的影響。實(shí)驗(yàn)綜合應(yīng)用了差示掃描量熱儀（D

2、SC）、熱失重分析儀（TGA）、偏光顯微鏡（PLM）、簡支梁沖擊試驗(yàn)機(jī)、萬能試驗(yàn)機(jī)、掃描電鏡（SEM）等檢測方法，對復(fù)合材料各項(xiàng)性能進(jìn)行了表征和分析。
　　研究表明，從加工性能、力學(xué)性能等方面來比較，已硫化粉末丁腈橡膠（PNBR-A）較未硫化粉末丁腈橡膠（PNBR-B）而言，CPOM/PNBR-A復(fù)合材料綜合性能更加優(yōu)異；且較熱塑性聚氨酯（TPU）而言，在同等增韌劑含量下， PNBR-A增韌效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于 TPU。當(dāng)彈性體含量達(dá)到1

3、0％時(shí)，粉末丁腈以橡膠帶形式存在于基體中，TPU仍以粒子形式存在，其增韌機(jī)理存在差異。PNBR-A的加入可能會(huì)限制CPOM分子鏈的運(yùn)動(dòng)，使得分子鏈段在小范圍內(nèi)有序排列，形成更多尺寸較小的球晶，使得 CPOM結(jié)晶度提高，熔融峰向高溫方向移動(dòng)；且加入5%PNBR-A和熱穩(wěn)定劑后，T5%提高了約36℃，Tp提高了約69℃，顯著提高了材料的熱分解溫度。
　　對于CPOM/UHMWPE復(fù)合體系，當(dāng)UHMWPE含量為1%時(shí)，復(fù)合材料缺口沖擊強(qiáng)

4、度達(dá)到最大值，提高了約24%，且拉伸強(qiáng)度為52.8MPa，剛性和韌性均保持在較高的水平。分別采用Avrami，Ozawa和莫志深理論分析了材料的結(jié)晶行為，研究發(fā)現(xiàn)，UHMWPE的加入能顯著影響材料的結(jié)晶過程，減慢了CPOM的結(jié)晶速率，改變了CPOM球晶的成核和生長方式。UHMWPE在較高溫度下部分熔融，阻礙CPOM分子鏈段的運(yùn)動(dòng)，隨著溫度的降低又起到異相成核的作用，顯著降低了CPOM的結(jié)晶活化能。
　　對于CPOM/HPOM復(fù)合材