[发明专利]改性聚甲醛复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

    本发明属于高分子材料领域，尤其涉及改性聚甲醛复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲醛(英文：polyformaldehyde)热塑性结晶聚合物。被誉为“超钢”或者“赛钢”，又称聚氧亚甲基。结构为，英文缩写为POM。通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。聚甲醛是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能。聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在-40-100°C温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。很不耐酸，不耐强碱和不耐太阳光紫外线的辐射。聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。

申请号为200610123194.X、发明名称为“聚甲醛改性料”的中国专利申请公开了一种聚甲醛改性料，其主要包括以下成分,以重量份数表示为:聚甲醛100份、聚甲醛稳定剂0.1～0.5份、抗氧剂0.4～0.8份、氧化物0.1～0.5份、紫外线吸收剂0.2～0.5份、增韧剂1.0～2.0份。采用在加工过程中添加甲醛吸收剂和聚甲醛稳定剂的方法,对聚甲醛的加工过程进行改善,使聚甲醛在加工过程中尽量减少分解,并减少刺激性气体的产生,降低对人体的伤害,而且,由于增韧剂和稳定剂的加入,使得其聚甲醛力学性能提高、熔融指数、黄色指数均变化不大,增加了聚甲醛的可加工次数,降低了生产成本。但是该材料制成的产品在酸性或碱性环境下容易被腐蚀，影响使用效果。 

    申请号为201410024507.0、发明名称为“超钢聚甲醛塑料”的中国专利申请公开了一种超钢聚甲醛塑料，由聚甲醛塑料及添加剂制成，所述添加剂包括抗冲击改性剂、填充剂、补强剂、晶核剂以及分散剂，所述抗冲击改性剂为甲基丙烯酸甲酯-丁二烯 -苯乙烯共聚物，所述填充剂为硅藻土，所述补强剂为硬质炭黑，所述晶核剂为二氧化硅，所述分散剂为乙撑基双硬脂酰胺。超钢聚甲醛塑料通过在聚甲醛塑料中添加多种添加剂，使得制得的超钢聚甲醛塑料质量好，同时具有优异的机械强度、硬度、刚度和弹性模量，并且生产成本较低。该聚甲醛材料的机械强度虽高，但是机械性能不稳定，在酸碱环境中易被腐蚀，从而减少使用寿命。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供改性聚甲醛复合材料及其制备方法，改性聚甲醛复合材料耐腐蚀性能良好。

本发明采用以下技术方案：

改性聚甲醛复合材料，包括以下重量份计的原料：聚甲醛10～20份、三乙醇胺20～30份、聚丙烯酸酯30～50份、聚乙烯基吡啶20～50份、甲基丙烯酸乙酯50～80份、硅酸锌20～60份、高岭土10～20份、脱乙酰甲壳素20～30份、钼酸钙10～40份、铝粉20～80份、交联剂10～80份、改性剂40～60份。

作为本发明的进一步改进，包括以下重量份计的原料：聚甲醛15份、三乙醇胺25份、聚丙烯酸酯35份、聚乙烯基吡啶30份、甲基丙烯酸乙酯70份、硅酸锌40份、高岭土15份、脱乙酰甲壳素25份、钼酸钙25份、铝粉60份、交联剂50份、改性剂50份。

作为本发明的进一步改进，铝粉的粒径为5～8微米。

    作为本发明的进一步改进，交联剂为硫磺或氧化钡。

    作为本发明的进一步改进，改性剂是丁二烯-苯乙烯共聚物或其氢化丁二烯-苯乙烯共聚物。

    改性聚甲醛复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将聚甲醛、三乙醇胺、聚丙烯酸酯加入到搅拌机中搅拌，待搅拌均匀后出料得到预混物；

（2）将聚乙烯基吡啶、甲基丙烯酸乙酯缓缓加入预混物中，边加边搅拌，得到改性预混物；

（3）将改性预混物加入到双螺杆挤出机的主喂料斗，硅酸锌、高岭土、脱乙酰甲壳素、钼酸钙、铝粉、交联剂、改性剂通过侧喂料口加入，挤出温度为300～500℃，螺杆转速为200～300转/分钟。

    作为本发明的进一步改进，步骤（1）搅拌速度为150～300转/分钟，搅拌时间为5～20min。

    作为本发明的进一步改进，步骤（2）搅拌速度为500～800转/分钟，搅拌时间为1～2h。

    作为本发明的进一步改进，步骤（3）挤出温度为400℃，螺杆转速为250转/分钟。

    原理：脱乙酰甲壳素能够使各个成分分散均匀，在分子表层形成包覆薄膜，抵抗外界侵蚀，提高耐腐蚀性能。