ポリオキシメチレン/シリカ/ポリラトン酸グラフトポリエチレングリコールナノコンポジット：構造、形態、機械的特性、およびオゾンとUV耐久性

ポリオキシメチレン（POM）は、高い引張強度、熱安定性、および化学耐久性を示す半結晶性熱可塑性形成です。ただし、その広範なアプリケーションは、破損時の伸長と熱耐久性が低いことにより制限されています。本研究では、ナノシリカ（NS）およびポリラトン酸グラフト化ポリエチレングリコール（PELA）を、POMホモポリマーの性能を向上させるための増強添加剤として使用しました。具体的には、固定NS含有量と変化するPELA含有量を備えたPOM/PELA/NSナノコンポジットは、溶融混合方法によって調製されました。ナノコンポジットの加工可能性、およびナノコンポジットの動的熱機械および引張特性に対する添加物の影響は、トルクを比較し、溶融状態のエネルギー、貯蔵弾性率、せん断応力、損失弾性率、tanδ、引張強度、破壊時の伸長、およびナノコンポジットの熱分解を混合することによって評価されました。結果は、NSとPELAの組み合わせにより、PELAとPOMマトリックスの間の適切な互換性により、熱安定性、引張強度、破損の伸び、POM/PELA/NSナノコンポジットの化学的安定性が向上することを示しました。さらに、POMおよびナノコンポジットの形態、およびUVおよびオゾンの耐久性について評価および議論しました。

Polyoxymethylene (POM) is a semicrystalline thermoplastic that displays high tensile strength, thermal stability, and chemical durability. However, its widespread application is limited by its low elongation at break and thermal durability. In the present study, nanosilica (NS) and polylactic acid-grafted polyethylene glycol (PELA) were used as enhancement additives to improve the performance of POM homopolymer. Specifically, the POM/PELA/NS nanocomposites with a fixed NS content and varying PELA contents were prepared by a melt mixing method. The influence of the additives on the processability, and dynamic thermo-mechanical and tensile properties of the nanocomposites was evaluated by comparing the torque, mixing energy at melt state, storage modulus, shear stress, loss modulus, tan δ, tensile strength, elongation at break and thermal degradation of the nanocomposites. The results showed that the combined addition of NS and PELA enhanced the thermal stability, tensile strength, elongation at break and chemical stability of the POM/PELA/NS nanocomposites owing to the good compatibility between PELA and the POM matrix. Furthermore, the morphology, and UV and ozone durability of POM and the nanocomposites were assessed and discussed.