聚乙二醇接枝聚甲醛对聚甲醛机械和结晶性能的影响(2)
1.5 研究意义
聚甲醛(POM)是一种具有优良综合性能的工程塑料。其原料价廉易得，加工成型方便,特别是具有独特的力学性能、耐油性、耐化学性、低吸水性以及良好的热、电性能，而被用来代替有色金属和合金，广泛应用于汽车、电子电器工业、一般及精密机械和五金建材等行业，用作轴承、齿轮、汽车仪表件、泵叶叶轮等零部件。目前，在整个工程塑料工业中，聚甲醛的年产量仅次于尼龙和聚碳酸酯居第三位，是当今世界五大工程塑料之—。
由于POM分子链结构简单规整，有着较快的结晶速度及较高的结晶度，易于形成大球晶结构，因而韧性较差，缺口冲击强度低；成型过程中制品收缩率大，难于精密成型，由于聚甲醛的结晶度高(一般结晶度达60℃以上)，制品存在缺口冲击强度低、成型收缩率大的缺点，这与其优良的综合性能不相匹配，限制了POM 在各个领域的应用，需要进一步地改进。对添加了成核剂的POM 结晶行为进行研究，不仅对提高POM 的结晶速度，使其适合精密成型的要求，同时对改善POM 的抗缺口冲击性能，具有十分重要的意义。
2 实验部分
本实验目标为改性聚甲醛结构，由于聚甲醛呈螺旋状C-O交替，因此易形成大的球晶，如果在分子中掺入不规整的分子物质，即可使其局部不规整。分子结构如果引入C-C-O等结构有利于两者相容，因此本实验选择主链结构为C-C-O的聚乙二醇作为改性聚甲醛的主要物质。但聚乙二醇物质本身熔点较低，无法满足成核剂使用的基本要求，故需对其进行耐热性改性，开发和设计出与POM具有良好相容性的有机成核剂[24]。
实验部分分为两部分：一、成核剂合成；二、工艺路线及研究方法。
2.1 成核剂合成
2.1.1 成核剂C-1
（1）成核剂配方设计
聚乙二醇400与三聚氰胺在酸性催化剂条件下缩合成柔性较好的双-三嗪环结构的化合物，从反应结构上看三聚氰胺含有的三嗪环结构使其产物的耐热性好弥补了聚乙二醇熔点低的缺陷，另一方面聚乙二醇起柔性链结构使其和POM相容性良好，与此同时产物中未反应完全的羟基在于POM共混过程中易形成氢键增加分子间作用力。
（2）实验原理
当反应环境pH＜7，即在弱酸环境下聚乙二醇与三聚氰胺发生缩合反应，具体见公式1。
（3）实验原料
三聚氰胺，分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司；聚乙二醇400，分析纯，上海国药集团化学试剂有限公司；乙酸，化学纯，上海国药集团化学试剂有限公司；氢氧化钙，上海化学试剂厂；聚甲醛POM粉料，上海蓝星聚甲醛有限公司。
（4）实验设备
三口烧瓶、量筒、玻璃棒、温度计、JJ-1精密增力电动搅拌器搅拌棒、电子控温节能仪ZNHW—Ⅱ型；BL6-180A型超声波反应仪；PZF—600真空干燥箱。
（5）实验步骤
在装有搅拌器、温度计、冷凝器的三口烧瓶内，加入聚乙二醇400和适量水，升温搅拌，加少量乙酸，缓缓加入三聚氰胺，温度保持在95℃ 以内，反应2~ 3h。反应物颜色有无色透明逐渐变为乳白色，此时将三口烧瓶内的反应物转移至密闭容量瓶内，置于恒温超声反应仪内，温度设为95℃，反应2h。反应完成后将反应液通过加入氢氧化钙调节pH=7，采用喷雾干燥获取反应产物，标记产物为C-1。
2.1.2 成核剂C-2
（1）成核剂配方设计