[發明專利]一種耐磨耗低翹曲聚甲醛材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201210577004.7
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103044853A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 孫治琴;陳輝;岳云亭
• 申請（專利權）人: 上海藍星聚甲醛有限公司
• 主分類號: C08L59/04
• 分類號: C08L59/04;C08L27/18;C08K13/04;C08K7/20
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;張慶敏

技術領域

本發明涉及化學工業領域，具體涉及一種耐磨耗低翹曲聚甲醛材料及其制備方法和應用。

背景技術

聚甲醛有著與金屬較為接近的比強度和比剛度，良好的耐蠕變性能，耐磨性能和良好的電氣性能，被廣泛應用航空、機械、精密儀器、汽車、電子電器等領域，為五大通用工程塑料之一，同時在很多新領域如醫療技術、運動器械等方面，聚甲醛也表現出了較好的增長態勢。雖然聚甲醛具有優良的綜合性能，但它的耐磨耗性能有待提高，并且它的高結晶性使其缺口沖擊強度低，成品易變形，收縮率高，限制了聚甲醛在各個領域的應用。

為了提高聚甲醛材料及其最終制品的耐磨性及降低摩擦系數，在加工時使用PTFE（聚四氟乙烯）作為耐磨劑，但是在加工過程中，如果PTFE的加入量大，則會影響聚甲醛的物理性能；為了提高聚甲醛材料及其最終制品的尺寸穩定性，在加工時可加入玻璃微珠，但是玻璃微珠粒徑會影響產品的最終性能。

國內專利CN101759957A公開了一種增強高耐磨聚甲醛組合物及其制備方法；CN101701098A公開了一種自潤滑耐磨注塑級二硫化鉬填充聚甲醛及其制作工藝；CN102558753A公開了一種增強增韌自潤滑聚甲醛復合材料及其制備方法。這些專利中采用了玻璃微珠作為添加劑保持尺寸穩定性，但是玻璃微珠粒徑會影響產品的最終性能；采用PTFE作為耐磨劑改善產品的耐磨性能，但PTFE加入的問題，一是分散不均勻，二是添加量大的話會影響材料的物理性能。

因此一種耐磨耗低翹曲聚甲醛材料的研制，能夠擴大聚甲醛材料的應用范圍，具有非常大的市場價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種耐磨耗低翹曲聚甲醛材料。

本發明的耐磨耗低翹曲聚甲醛材料，主要包括下述重量份的成分：

優選地，本發明的耐磨耗低翹曲聚甲醛材料，主要包括下述重量份的成分：

最優選地，本發明的耐磨耗低翹曲聚甲醛材料，主要包括下述重量份的成分：

其中，所述聚甲醛為共聚甲醛，所述共聚甲醛由三聚甲醛與二氧戊環開環聚合制得。

所述聚甲醛優選熔融指數為2-30g/10min的共聚甲醛。

進一步優選地，所述聚甲醛是熔融指數為2.5-13g/10min的共聚甲醛。

最優選地，所述聚甲醛是熔融指數為9g/10min的共聚甲醛。

所述無堿玻璃微珠是粒徑為20-100μm的無堿玻璃微珠。

優選地，所述無堿玻璃微珠是粒徑為20-50μm的無堿玻璃微珠。

最優選地，所述無堿玻璃微珠是粒徑為25μm的無堿玻璃微珠。

所述偶聯劑處理過的PTFE粉的制備方法為將PTFE粉和偶聯劑按質量比40:1~50:1，在80-100℃、800-1000rpm下混合3-7min后靜置20-30min，即得。

優選地，所述偶聯劑處理過的PTFE粉的制備方法為將PTFE粉和偶聯劑按質量比45:1，在85℃、900rpm下混合5min后靜置20min，即得。

所用的PTFE粉是平均粒徑為2-50μm的微粉。優選為平均粒徑為10-20μm的白色微粉。

優選地，所述偶聯劑為氨基硅烷偶聯劑。

進一步優選地，所述氨基硅烷偶聯劑為硅烷偶聯劑KH-550。

所述吸醛劑為三聚氰胺或雙氰胺；

所述抗氧劑為抗氧劑245，抗氧劑1010或抗氧劑30N；其中抗氧劑245為二縮三乙二醇雙[β-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯]，抗氧劑1010的化學名為四[β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸]季戊四醇酯，抗氧劑30N為Chinox30N。

所述潤滑劑為聚乙烯蠟或硬脂酸鈣。

聚甲醛的熔融指數會影響產品的最終性能。聚甲醛熔融指數越大，產品流動性能越好，越容易成型，但是產品容易發脆；反之，熔融指數越小，產品流動性變差，但是韌性變好。所以在做改性產品的時候，考慮到填料的加入量和相容性，要選用合適的熔融指數。

玻璃微珠必須是未使用堿石灰處理過的，因為聚甲醛對堿敏感，有堿玻璃微珠會使聚甲醛分解，所以需要用無堿的玻璃微珠。玻璃微珠粒徑會影響產品的最終性能：玻璃微珠粒徑過大，在物理共混中無法擠出造粒；如果粒徑過小，比表面積大的情況下，在加工過程中會帶入擠出機空氣，使得成型制品中造成氣孔等缺陷，同時在擠出機內容易在真空段堵塞氣體管路。所以要選擇合適的粒徑，保證成型工藝正常和最終產品質量。