[发明专利]一种耐摩擦磨耗的聚甲醛复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料技术领域，公开了一种耐摩擦磨耗的聚甲醛复合材料及其制备方法。所述复合材料由以下质量份的成分组成：聚甲醛树脂83～92，增容增韧剂7～10，高密度聚乙烯0～6.2，抗氧剂0.2～0.4，稳定剂0.4～0.7，其中增容增韧剂由以下质量份的成分组成：乙烯‑辛烯共聚物12.1～78.9，线性低密度聚乙烯10～70，乙烯‑甲基丙烯酸盐共聚物0～10，嵌段共聚聚丙烯0～30，马来酸酐1～2，有机过氧化物引发剂0.1～0.5。本发明采用特征成分的增容增韧剂，与聚甲醛、高密度聚乙烯以及抗氧剂、稳定剂一起进行二次混炼造粒，能够获得相容性更好的耐摩擦磨耗聚甲醛复合材料。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种耐摩擦磨耗的聚甲醛复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲醛(POM)树脂位列5大工程塑料，其以优异的力学性能，极好的耐疲劳性，良好耐磨性，较小的蠕变性和化学稳定性，广泛应用于机械、汽车、精密仪器、传动轴承部件和电子等领域。近年来，国内煤化工的发展促进了聚甲醛产能的迅速提升。截止2015年，国内共有产能2～9万吨/年的聚甲醛生产企业八家，总产能超过42万吨/年。因技术基本来源于捷克和香港富艺，产品质量和档次基本处于中低端水平，从而导致国内聚甲醛产能严重过剩，企业苦于寻找产品出路，部分企业处于停产状态，只有云天化等少数企业占据资源优势和已经突破了部分技术瓶颈还在正常运行。与此同时，用于汽车、精密制造的高档次专用料的聚甲醛却严重依赖进口，对外依存度达到50％以上。

随着人们对聚甲醛性能认识的逐步深入，加之企业不断寻求聚甲醛应用领域的拓展，人们把关注的目光转移到了矿山管道等要求耐摩擦磨耗的应用领域，开始尝试利用聚甲醛生产一些对强度要求不太高、输送粉体粒度较小的矿山管道，以代替因摩擦磨耗损坏速度快而频繁更换的金属管道。实践发现，采用一般挤出工艺制备的聚甲醛管道，基本能够满足这些领域的短期使用，管道的更换周期也稍长于金属管道，施工和更换劳动强度也相对较小，为聚甲醛在此领域的应用拓展提供了希望。不过，矿山企业也希望进一步提升此类管道的耐摩擦磨耗性能，以进一步提高工作效率，降低生产成本。

国内外研究人员为了赋予聚甲醛更优异的耐摩擦磨耗性能，分别采取在聚甲醛中添加聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚乙烯(PE)、乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、丙烯酸酯共聚物(ACR)、乙烯丙烯酸共聚物(EAA)、纳米二氧化硅、硅油润滑剂等，确实有利于聚甲醛的耐摩擦或耐磨耗性能改善，但是材料的机械性能、使用性能和加工性能的平衡往往不尽如人意，且成本也不能满足各方面的需求。为此，需要寻求一种既能满足矿山管道需求，又具有优异力学性能、加工性能的耐摩擦磨耗的聚甲醛共混物以及配套制备技术。

发明内容

为了解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种耐摩擦磨耗的聚甲醛复合材料。

本发明的另一目的在于提供上述耐摩擦磨耗的聚甲醛复合材料的制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种耐摩擦磨耗的聚甲醛复合材料，由以下质量份的成分组成：

其中的增容增韧剂由以下质量份的成分组成：

所述聚甲醛树脂可以是均聚甲醛或共聚甲醛，熔体流动速率(190℃，2.16kg)在1～50g/10min之间。优选M90。

所述高密度聚乙烯的熔体流动速率(190℃，2.16kg)在0.5～2.5g/10min之间，密度在0.94～0.96g/cm³之间。优选HDPE5000S。