青島能源所聚甲醛改性研究取得新進(jìn)展

    聚甲醛（POM）是一種性能優(yōu)良的可再生工程塑料，有“奪鋼”、“超鋼”之稱，其原料來源為甲醇，可從生物質(zhì)（木質(zhì)纖維素等）分解中獲得。POM具有類似金屬的硬度、強(qiáng)度和剛性，在很寬的溫度和濕度范圍內(nèi)具有較好的自潤滑性、良好的耐疲勞性。但其耐酸堿性能、熱穩(wěn)定性較差，可選擇與適當(dāng)單體共聚以提高穩(wěn)定性。目前，POM以及共聚型POM的專利技術(shù)基本為國外大公司（如杜邦公司等）壟斷。

　　近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所生物基及仿生高分子材料團(tuán)隊負(fù)責(zé)人萬曉波研究員等在研究中發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)引發(fā)條件下，可通過三聚甲醛（TOX）與相應(yīng)的氧雜環(huán)丁烷單體共聚得到共聚改性的POM。盡管TOX與其他含氧雜環(huán)（如環(huán)氧丙烷，二氧六環(huán)等）的共聚已形成專利，但其與氧雜環(huán)丁烷單體的共聚鮮有報道。

　　萬曉波等對TOX與帶有不同長度側(cè)鏈的氧雜環(huán)丁烷的共聚進(jìn)行了系統(tǒng)研究，優(yōu)化了聚合條件，顯著提高了氧雜環(huán)丁烷的共聚比例（高達(dá)20%），從而大大提高了共聚型POM的熱穩(wěn)定性。其中，以TOX與3-乙氧基甲基-3-乙基-氧雜環(huán)丁烷（EOX）的共聚產(chǎn)物的熱穩(wěn)定性為最優(yōu)。在未進(jìn)行封端穩(wěn)定情況下，含有~17% 左右的EOX的共聚POM初始分解溫度比POM提高了近70 ℃（圖一）。該成果發(fā)表在最新一期的Macromolecular Chemistry and Physics。

    目前，該團(tuán)隊正在對上述共聚反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入研究，以期進(jìn)一步優(yōu)化反應(yīng)條件，提高共聚甲醛分子量，并擬采用封端手段，進(jìn)一步提高穩(wěn)定性，并有望在實際生產(chǎn)中得到大規(guī)模應(yīng)用。