聚甲醛（POM）是一种综合性能优异的工程塑料，因其高强度、高刚性、良好的耐磨性和耐疲劳性等特性，被广泛应用于机械工业、汽车制造、电子电气以及精密仪器等领域。然而，聚甲醛也存在一些局限性，例如冲击韧性低和热稳定性差，这限制了其在某些领域的进一步应用。因此，近年来，关于聚甲醛改性的研究逐渐成为学术界和工业界的热点。
一、聚甲醛的基本性能与应用
聚甲醛具有接近金属的比强度和比刚性，其拉伸强度和弯曲强度均表现出色。例如，通过非晶纳米Si3N4的改性，聚甲醛的冲击强度提高了160%，拉伸强度提高了25%。此外，聚甲醛还具有优良的尺寸稳定性、自润滑性和耐蠕变性，这些特性使其在需要高精度和耐用性的领域中备受青睐。
聚甲醛的应用范围非常广泛。例如，在机械工业中，它被用于制造齿轮、轴承等部件；在汽车行业，它被用于生产发动机部件和内饰件；在电子电气领域，它被用于制造连接器和绝缘材料。此外，聚甲醛纤维因其高强度和耐化学腐蚀性能，也被应用于化学纤维领域。
展开剩余65%二、聚甲醛的改性研究进展
由于聚甲醛的局限性，研究人员致力于通过各种方法对其进行改性，以提升其综合性能。
1. 增强改性
增强改性是提高聚甲醛力学性能的主要手段之一。例如，通过添加玻璃纤维、碳纤维或煤矸石等填料，可以显著提高聚甲醛的拉伸强度和冲击强度。研究表明，当玻璃纤维含量为17%时，聚甲醛的拉伸强度可达到113.67MPa，弯曲强度为119.79MPa，缺口冲击强度为8.85KJ/m²。此外，煤矸石颗粒的加入也使聚甲醛的拉伸强度提升至46MPa。
2. 增韧改性
聚甲醛的冲击韧性较低是其主要缺点之一。为了改善这一问题，研究者们尝试了多种增韧剂。例如，使用KT-28A增韧剂后，聚甲醛的缺口冲击强度显著提高。此外，碳纳米管/聚甲醛复合材料的开发也取得了突破性进展，通过表面修饰后的碳纳米管能够细化聚甲醛的球晶结构，从而提高其缺口冲击强度。
3. 耐老化改性
聚甲醛在紫外光和热氧老化条件下容易降解。研究表明，炭黑和氧化锌光屏蔽剂能够有效减缓聚甲醛的老化过程。其中，炭黑的光屏蔽效果优于氧化锌，但氧化锌则加速了热氧降解。
4. 其他改性方法
除了传统的填料和增韧剂外，共混改性也是一种有效的手段。例如，均聚甲醛与共聚甲醛的共混可以改善聚甲醛的成核作用，从而提高其结晶度和力学性能。此外，通过引入多功能基团或优化分子结构设计，也能进一步提升聚甲醛的性能。
三、未来发展方向
尽管目前聚甲醛的改性研究已取得显著进展，但仍存在一些挑战和改进空间。例如，如何在保持高强度的同时进一步提升其韧性、耐热性和耐候性仍是未来研究的重点方向。此外，随着环保要求的提高，开发绿色、可持续的改性剂也将成为研究热点。
聚甲醛作为一种高性能工程塑料，在工业领域具有广阔的应用前景。通过不断改进其力学性能、耐热性和耐老化性能，聚甲醛将在更多高端领域中发挥重要作用。
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发布于：上海市