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增韧POM(聚甲醛)的核心是通过添加弹性体或功能性助剂,在保证POM原有耐磨性、刚性的基础上,提升其冲击韧性(尤其是低温冲击)和断裂伸长率。配方设计需兼顾相容性(避免分层或性能下降)、增韧效率(少量添加即可提升韧性)和综合性能平衡(不显著牺牲强度、耐热性)。
一、增韧POM配方的核心组分
增韧POM配方的基本组成包括:POM基体、增韧剂、相容性助剂、加工助剂及功能助剂,各组分作用如下:
组分类型 | 作用核心 | 常见品种 |
----------------|-----------------------------------|-----------------------------------|
展开剩余78%POM基体 | 提供基础强度、刚性和耐磨性 | 共聚POM(韧性稍好,常用)、均聚POM(刚性高,需更多增韧剂) |
增韧剂 | 吸收冲击能量,提升韧性 | POE-g-MAH、TPU、EPDM-g-MAH、SBS、EVA等 |
相容性助剂 | 改善增韧剂与POM的界面结合 | 马来酸酐接枝弹性体(如POE-g-MAH)、硅烷/钛酸酯偶联剂 |
加工助剂 | 提升熔融流动性,防止加工降解 | 润滑剂(EBS、硬脂酸锌)、抗氧剂(1010+168复配) |
二、典型增韧POM配方示例
根据不同性能需求(如通用型、高韧性、低成本),常见配方如下:
1. 通用型增韧POM(兼顾韧性与刚性)
适用场景:日常机械零件(如齿轮、卡扣),需中等冲击韧性,保留一定刚性。
配方组成(按质量份):
- 共聚POM(如杜邦100P):80份
- 增韧剂:POE-g-MAH(马来酸酐接枝聚烯烃弹性体)15份(相容性好,对刚性影响小)
- 相容性助剂:硅烷偶联剂KH560 1份(增强界面结合)
- 抗氧剂:受阻酚1010(0.2份)+ 亚磷酸酯168(0.3份)(复配防降解)
- 润滑剂:乙撑双硬脂酰胺(EBS)0.5份(改善加工流动性)
性能特点:缺口冲击强度(23℃)可达15-20 kJ/m²(未增韧共聚POM约6-8 kJ/m²),拉伸强度70-75 MPa(保留原强度85%以上),断裂伸长率150%-200%。
2. 高韧性POM(侧重低温冲击)
适用场景:低温环境零件(如冷藏设备配件),需高冲击韧性和低温稳定性。
配方组成(按质量份):
- 均聚POM(如旭化成M90):70份(刚性高,需强增韧)
- 增韧剂:TPU(热塑性聚氨酯,硬度85A)20份(低温韧性优异)+ POE-g-MAH 8份(辅助改善相容性)
- 相容性助剂:钛酸酯偶联剂NDZ-101 1.5份(提升TPU与POM的界面结合)
- 抗氧剂:1010(0.3份)+ 168(0.2份)
- 润滑剂:硬脂酸锌0.3份(防止加工粘模)
性能特点:缺口冲击强度(23℃)25-30 kJ/m²,-40℃低温冲击强度仍达12-15 kJ/m²,断裂伸长率250%-300%(牺牲部分刚性,拉伸强度降至60-65 MPa)。
3. 低成本增韧POM(性价比优先)
适用场景:对成本敏感的非承重零件(如玩具、日用品外壳)。
配方组成(按质量份):
- 共聚POM(国产牌号,如云天化M270):85份
- 增韧剂:EVA(醋酸乙烯含量20%)10份(价格低,增韧中等)+ EPDM-g-MAH 5份(改善EVA与POM的相容性)
- 抗氧剂:1010(0.2份)+ 168(0.2份)
- 润滑剂:硬脂酸钙0.6份(低成本润滑剂)
性能特点:缺口冲击强度12-15 kJ/m²,拉伸强度65-70 MPa,成本较通用型降低10%-15%(EVA价格低于POE-g-MAH)。
三、配方设计关键注意事项
1. 增韧剂用量平衡:增韧剂不足(<5份)时增韧效果不明显;过量(>30份)会导致刚性、耐热性(热变形温度)显著下降(如从120℃降至90℃以下),需根据需求控制在5%-25%。
2. 相容性优先:非极性增韧剂(如EVA、SBS)与极性POM相容性差,需搭配马来酸酐接枝物(如POE-g-MAH)或偶联剂(用量0.5%-2%),否则易出现“分层”或冲击强度波动。
3. 加工工艺匹配:配方需适配熔融共混工艺(双螺杆挤出机),加工温度控制在170-200℃(避免POM降解),螺杆转速300-500 rpm(确保增韧剂分散均匀)。
通过调整增韧剂类型和比例,可实现POM韧性的定向调控什么叫短线投资,实际应用中需结合具体性能指标(如冲击强度、拉伸强度、成本)通过实验优化。
发布于:上海市
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