复合光稳定剂对共聚甲醛光老化性能的影响

方伟 杨玮婧 孟永智 李丽英

(神华宁煤集团煤化工分公司研发中心，宁夏 银川, 750411)

助 剂

复合光稳定剂对共聚甲醛光老化性能的影响

方伟 杨玮婧 孟永智 李丽英

(神华宁煤集团煤化工分公司研发中心，宁夏 银川, 750411)

将3种光稳定剂按照不同比例进行复配，添加到共聚甲醛MC90中制成了具备抗紫外光性能的改性聚甲醛产品。将样条氙灯人工老化处理500 h和1 000 h，并进行了力学性能对比测试。结果表明，通过添加复配的光稳定剂能够不同程度地提高共聚甲醛MC90的抗紫外光性能。另外，分析了改性聚甲醛老化前后的热分解温度。

聚甲醛 共聚物 光稳定剂 光老化性能

聚甲醛(POM)树脂具有强度高、刚性好、自润滑性优异、耐疲劳性及耐蠕变性能好的特点，适合制备齿轮、轴承、扣具、卫浴、拉链、汽车零部件及电子器件等[1]。但是由于POM的分子链结构中存在一些不稳定的半缩醛结构,在户外光照及热氧条件下容易老化降解,因此限制了其在户外光照条件下的应用,如农业灌溉制品、汽车零部件等[2]。牌号为MC90共聚甲醛是神华宁煤集团煤化工分公司6万t/a POM装置生产的中黏度标准型POM产品，该装置生产工艺采用香港富艺国际工程公司专有技术，MC90的熔体流动速率为9.0 g/10 min。下面将3种光稳定剂234,622和944进行复配，添加到MC90中制成改性POM产品[3]；将改性POM样条在氙灯老化箱中分别进行500 h和1 000 h的加速光老化处理；性能测试结果表明，添加复配的光稳定剂能够不同程度地提高共聚甲醛MC90的抗紫外光性能。

1 试验部分

1.1 试验原料

共聚甲醛(未封端粉料)，牌号为MC90，共聚甲醛(封端粉料),牌号为MC90,均为神华宁煤集团煤化工分公司；光稳定剂234，利安隆天津化工有限公司；光稳定剂622，巴斯夫中国有限公司；光稳定剂944，涿州远泰智盛工贸公司。

1.2 试验仪器

双螺杆挤出机，ZSK26K10.6，科倍隆(上海)有限公司；注塑机，BT80-II，广东博创机械有限公司；万能材料试验机，5966，冲击试验机，9050，均为美国Instron公司；热失重分析仪，TG209F3，差示扫描量热仪，DSC200F3，均为德国NETZSCH公司。

1.3 性能测试

拉伸性能按照GB/T 1040.2—2006测试；弯曲性能按照GB/T 9341—2008；缺口冲击强度按照GB/T 1043.1—2008测试；热分解温度按照GB/T 27761—2011方法测试；熔融结晶温度按照GB/T 19466.3—2004测试。

光老化试验：将样条进行500 h和1 000 h紫外光老化处理。

2 结果与讨论

2.1 力学性能

表1是样品编号及组成。

将样品1#～7#的拉伸样条分别进行紫外光老化处理500 h和1 000 h，样条处理后的力学性能分别如表2和表3所示。

从表2和表3可以看出，1#～7#样品在经过500 h和1 000 h紫外光老化后，拉伸强度、弯曲强度变化不大，原因可能是光老化过程中，POM分子除了发生部分断链，还可能发生交联反应，二者的影响相互抵消；2#～7#样品老化后的断裂伸长率明显好于未添加复合光稳定剂1#样品的，且随着复合光稳定剂含量增加，老化后的断裂伸长率随之提高。2#～7#样品的冲击强度与1#样品的相比明显改善，这是由于添加复合光稳定剂有效减少了POM分子在紫外光照下老化的程度，因而能够在紫外光老化条件下较好地保持POM树脂的韧性。

2.2 熔融结晶温度

对1#～7#样品分别进行差示扫描量热分析测试(DSC)研究其熔融结晶性能，样品的熔融温度和结晶温度如表4所示。

从表4可以看出，1#～7#样品的熔融温度基本相同，但是在结晶温度方面，3#，4#，6#及7#样品的结晶温度与其他样品相比有显著提高。原因是由于3#，4#，6#及7#样品添加的复合光稳定剂944在结晶过程中起到了成核作用，从而减小了POM晶体粒径、提高了结晶速率，这与复合光稳定剂944分子结构中含有能够改善POM分子结晶形态的官能团有关。

2.3 热分解温度

对1#～7#样品分别进行热失重分析测试(TGA)，研究其热稳定性能，样品的热失重曲线如图1所示。

从图1可以看出，2#～7#样品的热重损失与1#样品相比有所改善，热分解温度相应提高，1#～7#样品的热分解温度分别为322，329，331，333，339，345，344 ℃。这是由于添加复合光稳定剂能够起到捕捉POM受热分解产生的自由基，从而提高了POM的热稳定性能。

3 结论

a) 与未添加光稳定剂的POM样品相比，添加复合光稳定剂的POM样品紫外光老化后的拉伸强度、弯曲强度变化不大;其断裂伸长率有所提高。

b) 添加复合光稳定剂的POM样品紫外光老化后的熔融温度与未添加光稳定剂的相当;而添加复合光稳定剂944的结晶温度与未添加光稳定剂的相比显著提高。

c) 添加复合光稳定剂的POM样品紫外光老化后的冲击强度明显好于未添加光稳定剂的冲击强度。

[1] 程晔华,李云勇,刘莹.国内外聚甲醛产品的开发及利用[J].工程塑料应用,2009,37(9):59-63.

[2] 刘慧宏,吴桂波,王亮亮,等.聚甲醛耐光稳定性研究进展[J].塑料助剂,2013,100(4):14-18.

[3] 龙俊元.李光吉,李超,等.PA6在紫外光老化中的变色与结构变化[J].塑料工业,2010,38(12):47-51.

电子设备用的多功能热塑性弹性体

据“www.ptonline.com”报道，在罗德岛的波塔基特Apex公司在NPE 2015展会上展出多功能新型系列的热塑性弹性体，这些弹性体用于彩色触摸感好的电子设备，如耳机、电脑鼠标、健身追踪器以及智能手表。

这种新型系列消费电子复合物是Monprene系列热塑性弹性体的一部分，由苯乙烯三嵌段共聚物和热塑性弹性体共混物组成。这些复合物有抗皮肤油脂、污垢、家用化学品、紫外性及不含胶乳、邻苯二甲酸酯、双酚A和重金属。这些牌号产品可用于二次成型。能粘结聚碳酸酯(PC)、丙烯腈 -丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、PC/ABS。

Apex公司的系列热塑性弹性体

据“www.ptonline.com”报道，在罗德岛的波塔基特Apex公司推出了一系列热塑性弹性体。据说，OM-13255和OM-1326555邵氏硬度A65，为包覆成型复合物，用于穿戴设备，给人提供了丝般光滑的手感，在使用时(像腕带)具有低表面摩擦性，它们为自然色，有优异的着色性。

OM-16277，自然半透明，邵氏硬度A75，包覆成型复合物，作为耳塞用，给人提供耳朵柔软感，密度 0.910 g/cm3。OM-12268，邵氏硬度A70，包覆成型复合物，用于智能手机，给手机提供一个软、减震保护层。OM-12267和OM-1224565，包覆成型复合物，用于计算机鼠标或游戏控制器握把，提供舒适、安全的握把，且制品具有防滑表面和无光光洁度，可成型耐磨性产品。CE-1700系列无卤阻燃软质复合物， 肖氏硬度A65，75或85，可作听筒帘线护套用，在低温下悬垂性好、保持灵活，并表现出良好的抗撕强度。相对于传统的热塑性弹性体，它们抗皮肤油脂、防晒霜、橄榄油性卓越，而它们的可挤压性优于聚氯乙烯、热塑性聚氨酯弹性体的。

(以上由中国石化扬子石油化工有限公司南京研究院

严淑芬供稿)

Effects of Complex Light Stabilizers on the Ultraviolet Resistant of POM

Fang Wei Yang Weijing Meng Yongzhi Li liying

(Research & Development Center of the Coal Chemical Industry Company of SNCG,Yinchuan ,Ningxia,750411)

The three light stabilizers were added into polyoxymethylene(POM) copolymer MC90 according to different proportions, and the ultraviolet-resistant modified POM materials were prepared. The materials above were aged 500 or 1 000 hours by the xenon lamp for mechanical performance comparison test. The results show that adding the complex light stabilizers can improve the ultraviolet resistant of POM MC90 in different degrees. In addition, the thermal decomposition temperatures of modified POM before and after aging are analyzed.

polyoxymethylene; copolymer; light stabilizers; ultraviolet resistant

2015-02-06;修改稿收到日期:2015-06-10。

方伟(1978—)，硕士，高级工程师，现从事聚丙烯和聚甲醛产品研发工作。E-mail：wwfang_001@126.com。