材料聚甲醛（POM）-其改性、加工及应用研究

聚甲醛（POM）是一种结晶性工程塑料，具有高强度、良好的耐磨性和化学稳定性，但其冲击韧性较低，限制了其在某些领域的应用。为了克服这些缺点，研究者们开发了多种改性方法，以提高POM的综合性能。

1. 纤维级POM的制备

   王亚涛等人设计制造了国内首套POM中试装置，成功打通了整个工艺流程，首次制备出纤维级POM。该工艺通过螺杆组合和粗晶搅拌等手段，实现了纤维含量及长径比的精确控制，拓展了POM的应用领域。

2. POM棒材和薄膜的加工技术

   通过市售不同牌号的POM树脂，研究了其熔体流动性、热稳定性、结晶性和力学性能。基于这些性能指标，开发了适用于不同加工设备的POM棒材和薄膜制备工艺。例如，采用二段连续挤出PVC挤出机进行POM棒材加工，解决了传统加工设备无法满足POM棒材加工要求的问题。

3. POM在建筑物增强方面的应用

   POM棒材在建筑物增强方面具有显著优势。通过添加玻璃纤维等增强材料，可以显著提高POM的力学性能和耐久性。研究表明，玻璃纤维增强POM复合材料的性能显著提高，特别是在增容剂二苯基亚甲基二异氰酸酯（MDI）的添加量为0.7%时，性能最佳。

4. POM的耐热、耐候和阻燃改性

   - 耐热改性：通过添加自由基引发剂、紫外吸收剂和光屏蔽剂等添加剂，可以显著提高POM的耐热性能。例如，采用三聚氰胺氰尿酸酯（MCA）和膨胀型阻燃剂聚磷酸铵（APP）复合制备的阻燃POM，阻燃等级达到UL-94 V0级。

   - 耐候改性：通过添加紫外吸收剂、光屏蔽剂和抗氧剂等添加剂，可以显著提高POM的耐候性能。例如，采用超细复合粉体改性的POM，在紫外光照射下仍能保持良好的力学性能和表面层分子量保持率。

   - 阻燃改性：通过添加三聚氰胺氰尿酸酯（MCA）、聚磷酸铵（APP）和季戊四醇双酯三聚氰胺盐（MPP）等阻燃剂，可以显著提高POM的阻燃性能。例如，复配使用这些阻燃剂后，POM的氧指数可达到49%。

5. POM的其他改性研究

   - 耐磨改性：通过添加超高分子量聚乙烯等材料进行改性，可以显著提高POM的摩擦性能。例如，加入聚四氟乙烯或石墨等固体润滑剂后，摩擦系数由纯POM的0.26降至0.18。

   - 低甲醛释放改性：通过添加甲醛吸收剂和脱模剂等添加剂，可以显著降低POM制品中的甲醛释放量。例如，采用甲醛吸收剂和脱模剂改性的POM板材，甲醛释放量低于0.5 mg/L。

综上所述，通过多种改性方法，POM的性能得到了显著提升，应用领域也得到了拓展。未来的研究应进一步优化改性工艺，提高POM的综合性能，以满足更多工业需求。