本發(fā)明涉及一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛及其制備方法，屬于高分子材料加工領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1、聚甲醛（pom）是以[-ch2-o-]為主鏈、無(wú)支化、高熔點(diǎn)、高密度、高結(jié)晶熱塑性工程塑料，具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐蠕變性、耐疲勞性、耐磨自潤(rùn)滑性和耐化學(xué)藥品性等，是工程塑料中最接近金屬的品種，可用以代替銅、鋁、鋅等有色金屬及合金制品，廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車(chē)、輕工、機(jī)械、化工、建材等領(lǐng)域，而聚甲醛薄膜在建筑、包裝、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有較好應(yīng)用前景。
2、除機(jī)械力學(xué)性能、耐化學(xué)藥品性外，氣體阻隔性是聚合物薄膜制品、中空容器等的重要性能之一，采用如乙烯-乙烯醇共聚物（evoh）、聚酰胺、納米粘土、石墨烯、蛭石、氧化鋁等高阻隔聚合物或無(wú)機(jī)納米層狀材料，通過(guò)涂覆、沉積、共混復(fù)合等方法，或應(yīng)用拉伸取向等加工方法，通過(guò)增強(qiáng)分子間作用力、延長(zhǎng)氣體擴(kuò)散傳輸路徑、增加其擴(kuò)散阻力，有利于提高聚合物阻氧性能；然而，有關(guān)阻隔性聚甲醛的研究報(bào)道極為缺乏。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)阻隔性聚甲醛的研究發(fā)展，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛及其制備方法，其特點(diǎn)是：基于阻隔性優(yōu)異、成本較低、且與聚甲醛相容性較好的聚酰胺、聚乙烯醇等高阻隔聚合物材料，將其與聚甲醛共混，獲得高阻隔聚合物分散均勻的聚甲醛共混體系；隨后在介于聚甲醛熔點(diǎn)與高阻隔聚合物材料熔點(diǎn)的溫度范圍進(jìn)行吹塑成型，其高阻隔聚合物組分在吹脹過(guò)程中發(fā)生固相拉伸取向，形成微纖結(jié)構(gòu)而分散于聚甲醛基體中，不僅可提升聚甲醛薄膜的力學(xué)強(qiáng)度，且可顯著提升其氣體阻隔性，獲得高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。
2、本發(fā)明的目的由以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)，其中所述原料份數(shù)除特殊說(shuō)明外，均為重量份數(shù)。
3、一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，由聚甲醛、抗氧劑和高阻隔聚合物共混后吹塑制成。
4、所述高阻隔聚合物為尼龍610、尼龍612或聚乙烯醇中的任一種；所述聚乙烯醇為經(jīng)甘油塑化的聚乙烯醇。
5、所述聚乙烯醇的塑化方法為：5-50份聚合度為400～3000、醇解度為75～99%聚乙烯醇與2-20份甘油于60-90℃條件下塑化5-30min，得到經(jīng)甘油塑化的聚乙烯醇。
6、所述吹塑溫度介于聚甲醛熔點(diǎn)與高阻隔聚合物熔點(diǎn)之間，優(yōu)選170-200℃。
7、所述抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯（即：irganox1010）、n,n'-雙-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；鵠己二胺（即：irganox1098）、β-（4-羥基-3，5-二叔丁基苯基）丙酸十八醇酯（即：irganox?1076）、三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯（即：irganox?245）、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（即：bht(264)）。
8、本發(fā)明還提供上述高強(qiáng)阻隔性聚甲醛的制備方法，包括以下步驟：
9、（1）將聚甲醛、抗氧劑和高阻隔聚合物加入高速混合機(jī)中混合均勻，得到混合物料；若添加的高阻隔聚合物為聚乙烯醇時(shí)，需先加入甘油對(duì)聚乙烯醇塑化，再與聚甲醛和抗氧劑混合均勻，得到混合物料；
10、（2）用雙螺桿擠出機(jī)對(duì)步驟（1）所得的混合物料進(jìn)行熔融混煉，擠出造粒，即得聚甲醛/高阻隔聚合物共混料；
11、（3）將步驟（2）所述聚甲醛/高阻隔聚合物共混料進(jìn)行吹塑成型，得到高強(qiáng)阻隔性聚甲醛。
12、步驟（2）所述擠出造粒工藝參數(shù)為：螺桿轉(zhuǎn)速100-300轉(zhuǎn)/分，料筒溫度150-230℃。
13、步驟（3）所述吹塑溫度介于聚甲醛熔點(diǎn)與高阻隔聚合物熔點(diǎn)之間，優(yōu)選170-200℃，薄膜的吹脹比為1.5～3.0，牽伸比為2.5～6。
14、各原料用量為：聚甲醛100份、抗氧劑0.05-5份、高阻隔聚合物5-50份、甘油2-20份。
15、本發(fā)明針對(duì)阻隔性聚甲醛的研究發(fā)展，提供了一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛及其制備方法，具有如下有益效果：
16、聚酰胺、聚乙烯醇等聚合物材料具有多胺基或多羥基結(jié)構(gòu)，由于其分子鏈上的胺基、羥基間形成較強(qiáng)的氫鍵作用，賦予其優(yōu)異的阻隔性，其成本較低、且與聚甲醛相容性較好，將其與聚甲醛共混，可獲得高阻隔聚合物均勻分散的聚甲醛共混體系。在此基礎(chǔ)上，在介于聚甲醛熔點(diǎn)與高阻隔聚合物材料熔點(diǎn)的溫度范圍進(jìn)行吹塑成型，其高阻隔聚合物組分由于未熔融，在吹脹過(guò)程中發(fā)生固相拉伸取向，形成微纖結(jié)構(gòu)而分散于聚甲醛基體中；這種取向微纖結(jié)構(gòu)的形成不僅可提升聚甲醛薄膜的力學(xué)強(qiáng)度，且通過(guò)高阻隔聚合物分子的取向使氣體分子的擴(kuò)散路徑變得更加曲折，傳輸路徑延長(zhǎng)，擴(kuò)散阻力增大，從而顯著提升其氣體阻隔性，獲得高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，本發(fā)明制備的強(qiáng)阻隔性聚甲醛薄膜材料，其氧氣滲透系數(shù)可由純聚甲醛的5.40×10-12cm3.cm/cm2.s?.pa降至6.12×10-14cm3.cm/cm2.s?.pa，氧氣阻隔性能提升約99%。同時(shí)，這種通過(guò)吹塑成型實(shí)現(xiàn)聚合物原位成纖的加工方法有利于其工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用。
1.一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，其特征在于，由聚甲醛、抗氧劑和高阻隔聚合物共混后吹塑制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，其特征在于，所述高阻隔聚合物為尼龍610、尼龍612或聚乙烯醇中的任一種；所述聚乙烯醇為經(jīng)甘油塑化的聚乙烯醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，其特征在于，所述聚乙烯醇的塑化方法為：5-50份聚合度為400～3000、醇解度為75～99%聚乙烯醇與2-20份甘油于60-90℃條件下塑化5-30min，得到經(jīng)甘油塑化的聚乙烯醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，其特征在于，所述吹塑溫度介于聚甲醛熔點(diǎn)與高阻隔聚合物熔點(diǎn)之間，優(yōu)選170-200℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛，其特征在于，所述抗氧劑為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯、n,n'-雙-[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙?；鵠己二胺、β-（4-羥基-3，5-二叔丁基苯基）丙酸十八醇酯、三甘醇雙-3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的任一種。
6.如權(quán)利要求1~5任一項(xiàng)所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述擠出造粒工藝參數(shù)為：螺桿轉(zhuǎn)速100-300轉(zhuǎn)/分，料筒溫度150-230℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛的制備方法，其特征在于，步驟（3）所述吹塑溫度介于聚甲醛熔點(diǎn)與高阻隔聚合物熔點(diǎn)之間，優(yōu)選170-200℃，薄膜的吹脹比為1.5～3.0，牽伸比為2.5～6。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高強(qiáng)阻隔性聚甲醛的制備方法，其特征在于，各原料用量為：聚甲醛100份、抗氧劑0.05-5份、高阻隔聚合物5-50份、甘油2-20份。