一種耐磨聚甲醛復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子復合材料領域，具體來說是一種耐磨聚甲醒復合材料及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 聚甲醒（POM)是一種主鏈上含有氧化亞甲基（-CHzO-)鏈節，分子鏈由C-O交替排 列并扭轉成螺旋狀的線型高分子聚合物，是具有"奪剛"、"超鋼"之稱的工程塑料。POM及其 復合材料已在機械、汽車、電子電器等領域廣泛應用于制造各種具有自潤滑、減摩性能的零 件。但純聚甲醒摩擦系數偏大，只能用于低速、低載、低負荷條件下，難于滿足精密機械、電 子電器等動力傳導零部件高速、高壓、高溫、輕量化的要求，限制了在各領域的應用。因此需 對POM進行改性，W提高POM的摩擦磨損性能。常采用的方法有：添加聚四氣乙締、聚締控 等具有更低摩擦系數的高分子材料；添加潤滑油或潤滑脂等潤滑油；添加石墨、二硫化鋼 等無機潤滑劑；添加玻璃纖維、炭纖維、芳絕纖維等纖維材料；添加銅粉、鉛粉等金屬粉末 或薄片及利用接枝、嵌段共聚在聚甲醒分子鏈上引入具有潤滑性鏈段等。
[0003] 目前，關于POM的摩擦磨損性能改性研究已取的一些進展。專利CN101885896A采 用聚氧化乙締和聚四氣乙締纖維為潤滑改性劑，專利CN102161812B采用碳纖維和二硫化 鋼為潤滑改性劑，專利US5824742W聚締控和二甲基硅氧烷聚合物為潤滑劑來改善聚甲醒 的摩擦磨損性能。
【發明內容】
[0004] 針對現有技術中的上述技術問題，本發明提供了一種耐磨聚甲醒復合材料及其制 備方法，所述的運種耐磨聚甲醒復合材料及其制備方法解決了純聚甲醒摩擦系數偏大，只 能用于低速、低載、低負荷條件下，難于滿足精密機械、電子電器等動力傳導零部件高速、高 壓、高溫、輕量化的要求的技術問題。
[0005] 本發明提供了一種耐磨聚甲醒復合材料，各成份的質量百分比含量如下：
[0006] 聚甲酸 48%~98. 5%， 芳絕 1%~40%， 相容劑 0.3%~10%， 分散劑 0. 2%~2%。
[0007] 進一步的，所述聚甲醒樹脂為共聚甲醒或均聚甲醒。
[0008] 進一步的，所述芳絕為芳絕纖維（長纖、短纖）、芳絕漿巧或者芳絕粉末中的一種 或者兩種W上的組合。
[0009] 進一步的，所述相容劑為乙締-丙締酸共聚物，其中丙締酸的含量為1~30%。
[0010] 進一步的，所述分散劑為白油。
[0011] 本發明還提供了上述的一種耐磨聚甲醒復合材料的制備方法，包括如下步驟：
[0012] 1)先將聚甲醒和芳絕粉末分別置于真空干燥烘箱中70~85°C下干燥4~8小 時；
[0013] 2)再將聚甲醒、芳絕、相容劑及分散劑按配方質量百分比比例加入到一個高速混 合機內充分混合，混合時間為5~10分鐘；
[0014]如將混合料添加至雙螺桿擠出機中進行烙融共混、擠出造粒，螺筒各分區溫度控 制在150~200°C，螺桿轉速為150~400轉/分鐘。
[0015] 本發明通過采用聚甲醒樹脂、芳絕、相容劑及分散劑的合理復合，制備了具有摩擦 磨損性能好，自潤滑效果好的耐磨聚甲醒復合材料，并且制備工藝簡單方便，生產設備操作 簡單。
[0016] 本發明和已有技術相比，其技術進步是顯著的。本發明克服了現有技術的缺陷，提 供了一種摩擦磨損性能好，自潤滑效果好的耐磨聚甲醒復合材料。
【具體實施方式】
[0017] 下面W具體實施例來說明本發明，但并不用來限制本發明的范圍。 陽〇1引 實施例1
[0019] 一種耐磨聚甲醒復合材料，各成份的質量百分比含量如下：
[0020] 聚甲醒：98. 5wt%，
[0021] 芳絕：Iwt%，
[0022] EAA：0. 3wt%,
[0023]白油：0.2wt%。
[0024] 將上述材料混合均勻，采用雙螺桿擠出機烙融剪切、擠出造粒，螺筒各分區溫度控 制在150~200°C，螺桿轉速為150~400轉/分鐘。所得的改性粒料置于80°C的烘箱中 干燥4~8小時，采用注塑成型法制備力學性能和摩擦磨損性能的測試樣條。其測試值如 表1所不。 陽〇2引 實施例2
[00%] -種耐磨聚甲醒復合材料，各成份的質量百分比含量如下：
[0027]聚甲醒：68wt%，
[0028]芳絕：25wt%，
[0029]EAA:5. 5wt%,
[0030]白油：1.5wt%。
[0031] 將上述材料混合均勻，采用雙螺桿擠出機烙融剪切、擠出造粒，螺筒各分區溫度控 制在150~200°C，螺桿轉速為150~400轉/分鐘。所得的改性粒料置于80°C的烘箱中 干燥4~8小時，采用注塑成型法制備力學性能和摩擦磨損性能的測試樣條。其測試值如 表1所不。 陽0巧 實施例3
[0033] 一種耐磨聚甲醒復合材料，各成份的質量百分比含量如下：
[0034]聚甲醒：48wt%，
[0035]芳絕：40wt%，
[0036] EAA :1 Owt%，
[0037]白油：2wt%。
[0038] 將上述材料混合均勻，采用雙螺桿擠出機烙融剪切、擠出造粒，螺筒各分區溫度控 制在150~200°C，螺桿轉速為150~400轉/分鐘。所得的改性粒料置于80°C的烘箱中 干燥4~8小時，采用注塑成型法制備力學性能和摩擦磨損性能的測試樣條。其測試值如 表1所示。
[0039] 對比實施例
[0040]聚甲醒：100wt%
[0041] 純POM經雙螺桿擠出機烙融剪切、擠出造粒，螺筒各分區溫度控制在150~200°C， 螺桿轉速為150~400轉/分鐘。所得的改性粒料置于80°C的烘箱中干燥4~8小時，采 用注塑成型法制備力學性能和摩擦磨損性能的測試樣條。其測試值如表1所示。
[0042] 表1聚甲醒及其復合材料的力學性能和摩擦磨損性能
[0044] 由上表可知：聚甲醒復合材料較純聚甲醒具有更優異的耐磨性能和更高的模量。 添加芳絕及EAA后，復合材料的質量磨損明顯比純聚甲醒的低，從純聚甲醒的質量磨損 0. 3421g降為0. 2106g。由此可見本發明的摩擦磨損性能和自潤滑效果好于純聚甲醒。
[0045] W上所述僅是本發明的實施方式的舉例，應當指出，對于本技術領域的普通技術 人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可W做出若干改進和變型，運些改進和變 型也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1. 一種耐磨聚甲醛復合材料，其特征在于，各成份的質量百分比含量如下： 聚甲醛 48%~98. 5%， 芳綸 1%~40%， 相容劑 0. 3%~10%， 分散劑 0? 2%~2%。2. 根據權利要求1所述的耐磨聚甲醛復合材料，其特征在于：所述聚甲醛樹脂為共聚 甲醛或均聚甲醛。3. 根據權利要求1所述的耐磨聚甲醛復合材料，其特征在于：所述芳綸為芳綸纖維、芳 綸漿柏、或者芳綸粉末中的一種或者兩種以上的組合。4. 根據權利要求1所述的耐磨聚甲醛復合材料，其特征在于：所述相容劑為乙烯-丙 烯酸共聚物，其中丙烯酸的含量為1~30%。5. 根據權利要求1所述的耐磨聚甲醛復合材料，其特征在于：所述分散劑為白油。6. 權利要求1所述的一種耐磨聚甲醛復合材料的制備方法，其特征在于包括如下步 驟： 1) 先將聚甲醛和芳綸粉末分別置于真空干燥烘箱中70~85°C下干燥4~8小時； 2) 再將聚甲醛、芳綸、相容劑及分散劑按配方質量百分比比例加入到一個高速混合機 內充分混合，混合時間為5~10分鐘； 3) 將混合料添加至雙螺桿擠出機中進行熔融共混、擠出造粒，螺筒各分區溫度控制在 150~200 °C，螺桿轉速為150~400轉/分鐘。
【專利摘要】本發明屬于高分子復合材料領域，提供了一種耐磨聚甲醛復合材料，各組分的含量為：聚甲醛48~98.5wt%、芳綸1~40wt%、相容劑0.3~10wt%，分散劑0.2~2wt%。本發明還提供了上述耐磨聚甲醛復合材料的制備方法，將聚甲醛、芳綸、相容劑及分散劑混合均勻后，再將混合料添加至雙螺桿擠出機中，在一定溫度下熔融剪切、擠出造粒。本發明所制備的聚甲醛復合材料具有優異的摩擦磨損性能和自潤滑效果，并且本發明的制備工藝簡單方便，生產設備操作簡單。
【IPC分類】C08L59/02, C08L91/00, C08L23/08, C08L59/04, C08L77/10
【公開號】CN105219016
【申請號】CN201510648328
【發明人】歐陽春發, 相旭, 高群
【申請人】上海應用技術學院
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月9日