[发明专利]固有低摩擦聚甲醛

说明书

公开了一种摩擦改性的聚甲醛聚合物组合物。该聚甲醛聚合物组合物包含聚甲醛聚合物和至少一种摩擦改性剂。该摩擦改性剂可包含至少一种包含具有大于100,000mm²s^‑1的运动粘度的超高分子量有机硅的摩擦改性剂。该组合物可显示出针对配对材料的约0.01到约0.15的动态摩擦系数。聚甲醛聚合物组合物为聚合物制品提供了改善的摩擦性能和机械性能。

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2013年10月21日的美国临时申请序列第61/893,474号的优先权，其全部内容在此引入以作参考。

背景技术

聚缩醛聚合物，通常被称作聚甲醛聚合物，已经在各种应用中成为特别有用的工程材料。例如，由于聚甲醛聚合物具有优异的机械性能，抗疲劳性，耐磨性，耐化学性，和可模塑性，它们被广泛地用于构造聚合物制品，例如用于汽车工业和电子工业的制品。

聚甲醛模塑组合物的机械性能是其用于众多应用的一个原因。为了改善其性能，经常向聚甲醛聚合物提供添加剂以使得性能适应特定应用，例如通过使用增强纤维或摩擦改性剂。例如，聚甲醛聚合物已经与摩擦改性剂结合来生产非常适合用于摩擦应用的聚合物组合物，其中聚合物制品与其它制品移动接触，例如金属制品，塑料制品等。这些摩擦应用可包括其中聚合物组合物被制成齿轮，滑轮，滑动元件等的实施方式。摩擦改性剂的加入可以为组合物提供降低的摩擦系数，小的摩擦噪音，和低的磨损。

在过去，高分子量聚烯烃已经用于改善聚甲醛树脂的耐磨性。例如，美国专利第5,482,987号，其全部内容在此引入以作参考，公开了一种自润滑、低磨损的组合物，其含有聚甲醛和包含高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯和其它组分的润滑体系。美国专利第5,641,824号，其全部内容在此引入以作参考，公开了一种聚甲醛和超高分子量聚乙烯的自润滑熔融共混物。但是，用这些高分子量聚乙烯聚合物改性的聚甲醛组合物可能具有低于期望的表面外观以及可能有损于组合物和由此生产的制品的磨损性能的缺陷。

尽管在过去聚甲醛聚合物已经被摩擦改性，进一步的改善仍然是必要的。例如，存在提供一种具有改善的摩擦性能的聚甲醛聚合物组合物和由此生产的聚合物制品的需要。特别是，存在提供一种当与其它移动制品接触时具有降低的摩擦系数和改善的磨损性能的聚甲醛聚合物组合物和由此生产的聚合物制品的需要。

发明概述

根据一个实施方式，本发明涉及一种聚甲醛聚合物组合物。该组合物包含聚甲醛共聚物和至少一种摩擦改性剂，该摩擦改性剂包含具有大于100,000mm²s^-1的运动粘度的超高分子量有机硅，其中该聚合物组合物基本上不含硅油，且其中该聚合物组合物具有针对配对材料(counter-material)约0.01到约0.15的动态摩擦系数。

根据另一个实施方式，本发明涉及一种聚合物制品。该聚合物制品包含聚甲醛聚合物组合物，该聚甲醛聚合物组合物包含聚甲醛聚合物和至少一种摩擦改性剂，该摩擦改性剂包含具有大于100,000mm²s^-1的运动粘度的超高分子量有机硅，其中该聚合物组合物基本上不含硅油，且其中该聚合物制品显示出针对配对材料约0.01到小于0.09的动态摩擦系数。

根据一个实施方式，在本发明的组合物或聚合物制品与多种配对材料之间显示出本发明改善的摩擦性能。例如，在组合物或聚合物制品与聚酯表面如聚对苯二甲酸乙二醇酯表面之间可显示出该改善的摩擦性能和摩擦系数。在另一个实施方式中，在组合物或聚合物制品与聚缩醛表面，金属表面如不锈钢表面，或聚烯烃表面如聚丙烯表面或聚乙烯表面(如超高分子量聚乙烯表面)之间，可显示出该改善的摩擦性能和摩擦系数。

本发明的其它特征和方面在下面被更详细的讨论。

发明详述