聚甲醛主要以C-O的重复单元链接而成,由于C-O键不稳定,在热作用下易分解出甲醛而导致聚甲醛的性能下降,本论文主要采用添加各类化学助剂的方式,利用HAAKE流变仪观察30分钟内聚甲醛熔体的扭矩变化情况,来考察不同颜料对聚甲醛的热稳定性影响,并找出适用于各种聚甲醛染色颜料的合适工业配方。

通过在聚甲醛中添加红、黄、蓝等几种颜料,利用HAAKE流变仪考察其对聚甲醛热稳定性的影响,结果表明,Yellow3RLP对聚甲醛的热稳定性影响最为严重,在添加量为5%时,就已严重发泡。为此,选择此颜料作为热稳定性的主要研究对象,针对此颜料对热稳定性能进行改善,并推广到其他颜料中进行验证。

之后通过添加含氮类化合物、抗氧剂类化合物以及双键类化合物等助剂来考察Yellow3RLP体系聚甲醛的稳定性,同时考察助剂间协同效应。

结果表明,仅添加单组分助剂时,对着色体系热性能改进无显著效果,而以CaSt+ABS为基础,添加三组分助剂时,对热稳定性提高起到一定的作用。在基于CaSt+ABS多组分配方的基础上,通过调节组分含量并进行配方组合,发现以ABS+EBS+COPA+Cast+酰肼的组合可有效保证聚甲醛产品的热稳定性,同时黄色颜料添加含量可达10%。将组合配方应用于添加Blue4GNP,Red 2030,Red2020颜料的聚甲醛中,稳定性较好的红色颜料添加量最多可达25%,稳定性稍差的蓝色颜料添加量也可达到15%。

本论文通过对聚甲醛着色母粒热稳定性的考察,得到了不同助剂对热稳定性的影响,为以后更多聚甲醛着色母粒开发提供了一定的参考价值。此外,研究得到了相应的工业化生产配方,以该配方制备的各种颜色母粒在投料比低于2%的条件下,所有着色聚甲醛均表现出良好的热稳定性能,熔体无发泡等不良迹象。因此,本论文的研究对聚甲醛着色母粒后续的工业应用具有重要的科学意义。