一種高耐磨、高硬度聚甲醛組合物及其製備方法
2023-05-27 18:10:36 1
一種高耐磨、高硬度聚甲醛組合物及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於複合材料【技術領域】，涉及一種聚甲醛組合物及其製備方法。該聚甲醛組合物由包括以下重量份的各組分物質製成：100份的聚甲醛，5-20份的綠碳化矽，0.1-0.2份的白油，0.2-0.4份的硬脂酸鈣，0.3-0.6份的主抗氧劑，0.3-0.6份的輔助抗氧劑，0.5-1份的甲醛吸收劑，0.2-0.4份的甲酸吸收劑，0.1-0.3份的成核劑。與現有技術相比，本發明製備得到的組合物具有磨耗指數低，硬度大幅提高的優點。
【專利說明】一種高耐磨、高硬度聚甲醛組合物及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬於複合材料【技術領域】，涉及一種聚甲醛組合物及其製備方法。
【背景技術】
[0002] 聚甲醛（POM)具有工程塑料中優異的耐疲勞和抗蠕變性能，並且摩擦係數低、耐磨 損、自潤滑，同時還具有較好的剛性和強度，廣泛應用於製備齒輪、軸承等零器件。為了適應 某些特殊的使用環境，必須進一步改善POM的耐磨性和硬度，以滿足材料的性能要求，相關 研究已見諸報導。
[0003] 碳化矽是一種莫氏硬度高達9. 5的超硬無機材料，根據生產方式不同，可分為黑 色碳化矽和綠色碳化矽兩種。綠碳化矽相比黑碳化矽具有更高的硬度。碳化矽由於其極佳 的耐磨性和耐高溫性，廣泛用於航天，機械，汽車和化工領域。
[0004] 周莉(南京理工大學，2005,改性納米SiC粒子填充聚甲醛及其性能研究）使用Al (OH) 3對納米碳化矽進行了包覆，並用聚縮醛進行接枝，獲得了一種改性碳化矽，她將改性 後的碳化矽填充到POM中，有效降低了材料的磨耗，提高了材料的硬度，但是，由於使用的 工藝較為複雜，工業化意義不大。
[0005] 中國發明專利CN 102875956A公開了一種高耐磨工程塑料，主要組分有聚甲醛、 聚醯胺、聚碳酸酯、玻璃纖維、聚四氟乙烯和玻璃纖維等，該材料具有較低的磨損率，但未述 及材料的硬度改進情況。
[0006] 現有的POM的耐磨、增硬方面的改性研究存在以下不足：
[0007] 1、碳化矽易團聚，和POM的界面相容性差，直接填充，改性效果不佳；
[0008] 2、碳化矽的改性工藝複雜、成本高，較難規模化生產；
[0009] 4、矽油，聚四氟乙烯等助劑加入到POM中，儘管會提高材料的耐磨性，但會降低材 料的硬度；
[0010] 5、比較鮮見同時提高POM耐磨性和硬度的研究，或者缺乏相關的數據支撐。
【發明內容】
[0011] 本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種耐磨損性能好， 硬度高的聚甲醛組合物及其製備方法
[0012] 本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：
[0013] 本發明的聚甲醛組合物使用經過改性的碳化矽填充Ρ0Μ，在改善POM耐磨性的同 時，能夠大幅提1?其硬度。
[0014] 一種聚甲醛組合物，由包括以下重量份的組分製成：
[0015]
【權利要求】
1. 一種聚甲酵組合物，其特徵在於；由包括w下重量份的組分製成： 聚甲酸 100份， 綠碳化魅 5-20份, 白油 （U-0.2份， 硬脂酸巧 0.2-0.4份， 主抗氧劑 0.3-0.6份， 輔助抗氧劑 0.3-0.6份， 甲酸吸收劑 0.5-1份， 甲酸吸收劑 0.2-0.4汾， 成濟J 0J-0.3 份。
2. 根據權利要求1所述的聚甲酵組合物，其特徵在於；所述的聚甲酵的烙融指數為 3-27g/10min，測定條件為；19(TC，2. 16kg 載荷。
3. 根據權利要求1所述的聚甲酵組合物，其特徵在於；所述的主抗氧劑選自H甘醇雙 巧-(3-叔下基-4-輕基-5-甲基苯基）丙酸醋]、2, 2'-亞甲基（4-甲基-6-叔下基苯酷） 或四[目-(3,5-二叔下基-4-輕基苯基）丙酸]季戊四醇醋。
4. 根據權利要求1所述的聚甲酵組合物，其特徵在於；所述的輔助抗氧劑為亞磯酸H (2 ? 4-二叔下基苯基）醋。
5. 根據權利要求1所述的聚甲酵組合物，其特徵在於：所述的綠碳化娃粒徑為0. 5-5 微米。
6. 根據權利要求1所述的聚甲酵組合物，其特徵在於：所述的甲酵吸收劑選自H聚氯 胺或H聚氯胺甲酵縮合物； 或所述的甲酸吸收劑為氧化鎮。
7. 根據權利要求1所述的聚甲酵組合物，其特徵在於：所述的成核劑選自鐵白粉或娃 藻±。
8. -種權利要求1-7中任一所述的聚甲酵組合物的製備方法，其特徵在於：包括W下 步驟： (1) 將質量份數為100份的聚甲酵，5-20份的綠碳化娃粉，0. 1-0. 2份的白油，0. 2-0. 4 份的硬脂酸巧，0. 3-0. 6份的主抗氧劑，0. 3-0. 6份的輔助抗氧劑，0. 5-1份的甲酵吸收劑， 0. 2-0. 4份的甲酸吸收劑，0. 1-0. 3份的成核劑加入高速混合機中混合均勻； (2) 再用排氣式同向雙螺杆擠出機烙融共混，擠出造粒，螺杆轉速為210-280轉/分鐘， 擠出造粒，即獲得聚甲酵組合物。
9. 根據權利要求8所述的製備方法，其特徵在於；所述的綠碳化娃經過如下方法處理： 將綠碳化娃粉末在己醇和水的溶液中，超聲分散30分鐘，然後倒入混合液中機械攬拌2小 時，離也分離，在6(TC下乾燥48小時；其中混合液包括： 3-氨基丙基H己氧基娃焼； 固含量為50%的聚氨醋乳液，其溶劑是水； 固含量為70%的水溶性H聚氯胺甲酵樹脂； 和固含量為70%的水溶性酷酵樹脂； 其中，綠碳化娃粉末與3-氨基丙基H己氧基娃焼，聚氨醋乳液，水溶性H聚氯胺甲酵 樹脂和水溶性酷酵樹脂的質量比為50 ;2 ;10 ;20 ;20。
10.根據權利要求9所述的製備方法，其特徵在於：所述的步驟（2)中排氣式同向 雙螺杆擠出機的料筒的溫度如下；料鬥；室溫、一區；160-165°C、二區165-17(TC、H區： 170-175°C、四區；170-18(TC、五區；175-185°C、六區；175-185°C、走區；180-19(TC、八區： 180-190°C、九區；180-19(TC，機頭；175-185°C。
【文檔編號】C08K3/34GK104419111SQ201310374106
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月23日 優先權日:2013年8月23日
【發明者】楊桂生, 王貽孫 申請人:上海傑事傑新材料(集團)股份有限公司