原位改性聚甲醛/二氧化硅納米復合材料的制備及性能研究

王夢輝, 武文昊, 王振華, 邱欣威, 劉保英*，房曉敏*，丁 濤

(1. 河南大學 化學化工學院, 河南 開封475004; 2. 河南開封科技傳媒學院 理工學院, 河南 開封 475004)

聚甲醛(POM)是一種通用工程塑料，具有良好的耐疲勞性、環境抵抗性、耐有機溶劑、可加工性等，廣泛應用于機械電子、汽車、建材等領域[1-3]。根據分子鏈內結構的不同，可分為均聚甲醛和共聚甲醛。均聚甲醛的分子結構多為三聚甲醛或聚甲醛，其密度、結晶度、熔點都較高，但其熱穩定性差、對酸堿的耐受性都較差，很容易發生解聚反應。共聚甲醛的分子結構多為三聚甲醛和環醚，其密度、結晶度、熔點相較均聚甲醛低。因分子鏈中含有一定量的C-C鍵在一定程度上可以阻止解聚發生時的鏈式反應，因此其熱穩定性和酸堿的耐受性較好。但這兩種結構的樹脂端基中的半縮醛結構(-O-CH2OH)受熱時會出現解聚釋放出甲醛，而甲醛將會轉化為甲酸進一步促進聚甲醛的分解，直至POM大分子鏈完全分解[4]。目前，主要采用酸酐類酯化劑(如乙酸酐)[5]、異氰酸酯[6]、甲縮醛或二乙氧基甲烷[7]將POM的末端-CH2OH反應成為更為穩定的酯基或甲氧基亦或乙氧基，來提高端基熱穩定性。

同時，利用半縮醛基本身較好的反應活性，制備原位復合材料，既實現基體熱穩定性的提升，還能賦予基體一定的其他性能的提升。基于這一思想，本論文采用低分子量未封端聚甲醛，通過甲氧基進行封端，并探索利用二氧化硅原位反應至端基改性聚甲醛，以期改善聚甲醛的易燃特性，為探索原位阻燃聚甲醛制品提供一定的實驗基礎。……