本發(fā)明屬于聚合物組合物，具體涉及一種pom組合物及其制備方法和應用。

背景技術：

1、聚甲醛(pom)作為一種綜合性能優(yōu)異的工程塑料，在熱塑性塑料中是最堅硬的，是塑料材料中力學性能最接近金屬的品種之一，其抗張強度、彎曲強度、耐疲勞強度和電性都十分優(yōu)良，同時具有優(yōu)異的耐磨性和自潤滑特性，在汽車、辦公設備、打印機等產(chǎn)品上有十分廣泛的應用。但pom由于自身結構的原因，耐候性差，在受長期光照的環(huán)境下使用容易發(fā)生變色、粉化、裂紋及性能下降。且pom對缺口敏感，缺口沖擊強度較低，尤其是低溫缺口沖擊，因此需要同時改善pom的低溫缺口沖擊以及耐候性。

2、cn106751416a公開了一種耐候聚甲醛及其制備方法，該耐候聚甲醛的原料重量比為：聚甲醛原料：70-130、乙烯-辛烯的共聚物(抗氧劑)：2.0-3.0、著色劑：0.8-1.0、紫外光吸收劑2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮：8.0-10.0、光穩(wěn)定劑：8.0-10.0、tas-2a分散潤滑劑：1.0-2.0、玻纖相容劑：4.0-6.0、無機填充：碳酸鈣6.0、滑石粉5.0、云母粉5.0、高嶺土5.0、二氧化硅5.0。該技術方案制備得到的聚甲醛具有良好的耐候性，但其低溫缺口沖擊強度較差。

3、cn106751419a公開了一種pom阻燃塑料及其制備方法，由以下重量份數(shù)的原料組成：pom樹脂150-200份、三聚氰胺25-30份、硅酸鈉10-15份、二(三苯基膦)二氯化鈀2-8份、氫氧化鋁2-5份、滑石粉2-5份、三烯丙基異氰脲酸酯2-8份、高錸酸鉀3-5份、高嶺土1-3份、五氧化二鉭0.5-2份、六硼化鑭0.1-1份、阻燃纖維2-10份。該技術方案提供的pom阻燃塑料的耐熱性及阻燃性較優(yōu)異，較好的沖擊強度，但其低溫缺口沖擊一般，且耐候性較差。

4、因此，如何提供一種兼具較好耐候性和較高的低溫沖擊強度的pom組合物，已成為目前亟待解決的技術問題。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種pom組合物及其制備方法和應用。本發(fā)明通過對pom組合物的組成進行設計，進一步通過脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體、碳化二亞胺類抗水解劑和其他組分的配合作用，制備得到了兼具較好耐候性和較高低溫沖擊強度的pom組合物。

2、為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種pom組合物，所述pom組合物包括如下重量份數(shù)的組分：

4、

5、所述聚氨酯為脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體。

6、本發(fā)明通過對pom組合物的組成進行設計，進一步通過脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體和其他組分的配合作用，制備得到了兼具較好耐候性和較高的低溫沖擊強度的pom組合物。

7、芳香族熱塑性聚氨酯彈性體含有兩個苯環(huán)，有一個容易氧化的亞甲橋，再加工和使用過程中，會生成類醌結構，而醌這種化合物是棕色的，所以受到熱氧化作用和紫外線照射容易發(fā)黃；脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體不含苯環(huán)，結構更穩(wěn)定，并且分子排列的密度更高，其耐候性更好。

8、本發(fā)明通過碳化二亞胺類抗水解劑的使用，配合紫外光吸收劑和光穩(wěn)定劑的協(xié)同作用，制備得到了兼具較好耐候性和較高低溫沖擊強度的pom組合物。同時，本發(fā)明通過控制碳化二亞胺類抗水解劑的用量在特定的范圍內，可制備得到綜合性能優(yōu)異的pom組合物，若碳化二亞胺類抗水解劑的用量過少，則制備得到的pom組合物的耐候性及力學性能均較差；若碳化二亞胺類抗水解劑的用量過多，也不會對pom組合物的性能有進一步提高，且會增加pom組合物的生產(chǎn)成本。

9、本發(fā)明優(yōu)選碳化二亞胺類抗水解劑作為抗水解劑，可以有效避免小分子抗水解劑的析出以及作用時間短的問題，所述碳化二亞胺類抗水解劑為碳化二亞胺和或聚碳化二亞胺。

10、本發(fā)明中，所述pom組合物中，所述聚氨酯的重量份數(shù)可以是8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。

11、所述pom組合物中，所述抗水解劑的重量份數(shù)可以是0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份或0.8份等。

12、所述pom組合物中，所述紫外光吸收劑的重量份數(shù)可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1.0份等。

13、所述pom組合物中，所述光穩(wěn)定劑的重量份數(shù)可以是0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1.0份等。

14、本發(fā)明中，以所述pom組合物的質量百分含量為100％計，所述聚氨酯的質量百分含量為7～18％(例如可以是7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％或18％等)。

15、以下作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，但不作為對本發(fā)明提供的技術方案的限制，通過以下優(yōu)選的技術方案，可以更好的達到和實現(xiàn)本發(fā)明的目的和有益效果。

16、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述pom樹脂為共聚pom樹脂和/或均聚pom樹脂。

17、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述pom樹脂在190℃、2.16kg下的熔體質量流動速率為1-30g/10min，例如可以是1g/10min、1.5g/10min、2.5g/10min、5g/10min、7g/10min、9g/10min、12g/10min、15g/10min、18g/10min、20g/10min、23g/10min、25g/10min、27g/10min或30g/10min等。

18、本發(fā)明中，通過控制pom樹脂在190℃、2.16kg下的熔體質量流動速率在特定的范圍內，可進一步提高pom組合物的綜合性能。

19、本發(fā)明中，所述pom樹脂的熔體質量流動速率(熔融指數(shù)，mi)的測試方法為iso1133-2012，測試條件190℃、2.16kg。

20、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述pom組合物中，所述抗水解劑的重量份數(shù)為0.2-0.6重量份，例如可以是0.2重量份、0.25重量份、0.3重量份、0.35重量份、0.4重量份、0.45重量份、0.5重量份、0.55重量份或0.6重量份等。

21、本發(fā)明通過對抗水解劑的用量進行進一步優(yōu)選，可進一步提高pom組合物的綜合性能。

22、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述紫外光吸收劑選自苯并三唑類紫外光吸收劑、二苯甲酮類紫外光吸收劑或三嗪類紫外光吸收劑中的任意一種或至少兩種的組合，優(yōu)選為三嗪類紫外光吸收劑。

23、需要說明的是，本發(fā)明對于苯并三唑類紫外光吸收劑、二苯甲酮類紫外光吸收劑、三嗪類紫外光吸收劑的具體選擇沒有任何特殊的限制，本領域常用的上述紫外光吸收劑均適用，所述苯并三唑類紫外光吸收劑示例性地包括但不限于：巴斯夫生產(chǎn)的tinuvin-234；三嗪類紫外吸收劑示例性地包括但不限于：天津利安隆生產(chǎn)的uv-1577和uv-1164。

24、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述光穩(wěn)定劑包括受阻胺類光穩(wěn)定劑，優(yōu)選為叔胺類受阻胺光穩(wěn)定劑。

25、需要說明的是，本發(fā)明對于受阻胺類光穩(wěn)定劑、叔胺類受阻胺光穩(wěn)定劑的具體選擇沒有任何特殊的限制，本領域常用的上述光穩(wěn)定劑均適用，所述叔胺類受阻胺光穩(wěn)定劑示例性地包括但不限于：聚丁二酸(4-羥基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇)酯。

26、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述紫外光吸收劑為三嗪類紫外光吸收劑，所述光穩(wěn)定劑為叔胺類受阻胺光穩(wěn)定劑。

27、本發(fā)明通過三嗪類紫外光吸收劑和叔胺類受阻胺光穩(wěn)定劑的協(xié)同作用，可進一步提高pom組合物的耐候性。

28、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述pom組合物中還包括加工助劑0.5-2重量份，例如可以是0.5重量份、0.6重量份、0.7重量份、0.8重量份、0.9重量份、1.0重量份、1.1重量份、1.2重量份、1.3重量份、1.4重量份、1.5重量份、1.6重量份、1.7重量份、1.8重量份、1.9重量份或2重量份。

29、優(yōu)選地，所述加工助劑包括抗氧劑、潤滑劑或炭黑中的任一種或至少兩種的組合。

30、需要說明的是，本發(fā)明對于抗氧劑、潤滑劑、炭黑的具體選擇沒有任何特殊的限制，本領域常用的抗氧劑、潤滑劑、炭黑均適用。

31、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的pom組合物的制備方法，所述制備方法包括如下步驟：

32、將pom組合物中各組分混合后，熔融擠出造粒，得到所述pom組合物。

33、作為本發(fā)明的優(yōu)選的技術方案，所述混合的方法包括使用高混機進行混合。

34、優(yōu)選地，所述混合的時間為1-2min，例如可以是1min、1.5min或2min等。

35、作為本發(fā)明的優(yōu)選技術方案，所述熔融擠出的方法包括使用雙螺桿擠出機進行熔融擠出造粒，其中，熔融擠出的溫度為150-200℃，例如可以是150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃等。

36、所述雙螺桿擠出機由加料口到機頭的各螺筒溫度分別是：150℃-170℃、170℃-180℃、170℃-190℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃、170℃-200℃，螺桿轉速為200rpm-300rpm(例如可以是200rpm、210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm、290rpm或300rpm等)，喂料量為50kg/h-200kg/h(例如可以是50kg/h、60kg/h、70kg/h、80kg/h、90kg/h、100kg/h、110kg/h、120kg/h、130kg/h、140kg/h、150kg/h、160kg/h、170kg/h、180kg/h或200kg/h等)，真空度為(-0.1)～0mpa(例如可以是-0.1mpa、-0.09mpa、-0.08mpa、-0.07mpa、-0.06mpa、-0.05mpa、-0.04mpa、-0.03mpa、-0.02mpa、-0.01mpa或0mpa等)。

37、第三方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的pom組合物的應用，所述pom組合物用于制備汽車內外飾零部件或光伏設備。

38、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

39、(1)本發(fā)明通過對pom組合物的組成進行設計，進一步通過脂肪族熱塑性聚氨酯彈性體和其他組分的配合作用，制備得到了兼具較好耐候性和較高低溫沖擊強度的pom組合物，其23℃下簡支梁缺口沖擊強度為12.5～20.5kj/m2，-40℃下簡支梁缺口沖擊強度為5.8～13.2kj/m2，斷裂伸長率為51.7～112.5％，經(jīng)耐候性測試后，無裂紋、變形和光澤度變化，△e為≤3.25。

40、(2)本發(fā)明通過控制碳化二亞胺類抗水解劑的用量在特定的范圍內，同時通過叔胺類受阻胺光穩(wěn)定劑和三嗪類紫外光吸收劑的協(xié)同作用，并控制pom樹脂的熔體質量流動速率在特定的范圍內，進一步提高了pom組合物的綜合性能，其23℃下簡支梁缺口沖擊強度為13.6～20.5kj/m2，-40℃下簡支梁缺口沖擊強度為7.3～13.2kj/m2，斷裂伸長率為58.3～112.5％，經(jīng)耐候性測試后，灰度≥4級，無裂紋、發(fā)白、變形和光澤度變化，△e為≤2.14。