[發明專利]長玻纖復合聚氧亞甲基的復合材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201310516362.1
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103554827A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 賀德文;李森立;周日華
• 申請（專利權）人: 大英縣斯佩克新材料有限公司
• 主分類號: C08L59/04
• 分類號: C08L59/04;C08L75/04;C08L23/16;C08L9/02;C08L83/04;C08L23/26;C08L27/18;C08L1/26;C08K13/06;C08K7/14;C08K9/06;C08K3/22;C08K7/20;C
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術領域

本發明涉及一種復合材料，特別涉及長玻纖復合聚氧亞甲基的復合材料及其制備方法。

背景技術

聚氧亞甲基又稱POM（聚甲醛)：英文名稱Polyoxymethylene，俗稱賽鋼板。是用POM塑料粒子通過擠出機高溫擠出，經過相應的模具口擠出得到不同厚度的板材。是一種高熔點、高結晶性的熱塑性工程塑料。因POM板所具有的良好特性，非常適合在自動車床上機加工，特別適合用來制造精密零件。近幾十年來，玻璃纖維增強復合材料行業得到了蓬勃的發展，幾乎覆蓋了硬質材料應用的各個領域。由于POM具有相對密度低，良好的抗沖強度、動力疲勞強度及耐磨、耐腐蝕性、自潤滑和電潤滑性，且具有透氣和透水蒸氣性低等特點，因此由POM制成的齒輪、按鈕、水表、閥門、泵的葉輪、噴灌器部件、拉鏈等制品被廣泛用于汽車、電子、電氣、工業器械、農業和消費品等領域。為了獲得較好的機械性能和穩定性，可以將熱塑性樹脂和玻璃纖維混合，通過加熱和加壓的方法制成各種性能優異的產品，加入玻璃纖維是為了增強所得復合材料。然而，現有技術對于POM的增強改性，由于POM的高結晶性導致樹脂與玻璃纖維很難達到較好的相容，且作為POM增強材料的玻璃纖維，由于與POM配合比例精度低、玻璃纖維的分散性差和增強效果差，因此其纖維一般都采用短切原絲，如中國專利“CN101343396B”而中國專利“CN101759957A”公開的增強高耐磨聚甲醛組合物，其采用了長玻無堿玻纖，但是該組合物依然存在容易產生浮纖，分散效果不佳，熱穩定性差，加工范圍窄，混合體系的物質不能均勻分散等缺陷。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種長玻纖復合聚氧亞甲基的復合材料及其制備方法，利用聚氧亞甲基的優異特性，進行共混改性，使之機械性能得以進一步提高，從而能夠廣泛應用于替代鋼鐵、銅、鋅和鋁等金屬材料做許多部件，該復合材料無浮纖，分散效果佳，熱穩定性好，加工范圍寬廣，混合體系的物質能夠分散均勻。

本發明的長玻纖復合聚氧亞甲基的復合材料，復合材料原料按重量份由下列組分組成：聚氧亞甲基100份、穩定劑0.3～0.5份、吸收劑0.4～0.8份、增韌劑1～5份、相容劑1～3份、潤滑劑0.1～0.5份、填充劑5～10份、高強長玻璃纖維10～30份；

所述吸收劑為聚氧亞甲基吸收劑，其原料按重量份包括：20～30份丙三醇、0.08～0.12份磷酸、40～60份羥乙基纖維素；

進一步，復合材料原料按重量份由下列組分組成：聚氧亞甲基100份、穩定劑0.4份、吸收劑0.6份、增韌劑3份、相容劑2份、潤滑劑0.3份、填充劑8份、高強長玻璃纖維20份；

所述吸收劑為聚氧亞甲基吸收劑，其原料按重量份包括：25份丙三醇、0.1份磷酸、50份羥乙基纖維素；

進一步，所述聚氧亞甲基為擠出級的共聚型聚氧亞甲基；

進一步，所述穩定劑為熱穩定劑或/和光穩定劑,其中熱穩定劑為無機類抗氧化劑中的碘化鉀、溴化銅、溴化鈉中的一種或兩種以上混合物，有機類抗氧穩定劑中的芳胺或/和酚類抗氧劑；所述光穩定劑為527UV、UV902、R190H、R190H2中的一種或兩種以上混合物；

進一步，所述增韌劑為熱塑性聚氨酯、三元乙丙橡膠、丁腈橡膠、硅橡膠中的一種或兩種以上混合物；

進一步，所述相容劑劑為順酐化三元乙丙橡膠、異氰酸酯預聚物中的一種或兩種混合物；所述潤滑劑為有機油、硅油、石墨、聚四氟乙烯、二硫化鉬中的一種或兩種以上混合物；所述無機填充劑為三氧化二鋁、氧化鎂、玻璃微珠、云母、滑石粉、碳酸鈣、白炭黑、鈦酸鉀中的一種或兩種以上混合物；

進一步，所述高強長玻璃纖維為無堿長玻璃纖維，所述高強長玻璃纖維為纖維長度為20～30mm，纖維直徑為0.01～0.02mm，合股絲束為1000根單絲以上的無捻直接紗，其表面經氨基硅烷偶聯劑活化處理。

本發明還公開一種長玻纖復合聚氧亞甲基的復合材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

a.聚氧亞甲基吸收劑的制備：按設定重量份將羥乙基纖維素和磷酸溶于水，在水浴中加熱至50-70℃后，加入設定重量份的丙三醇，攪拌3min后成糊狀，然后再90℃烘干10h后，制得聚氧亞甲基吸收劑；

b.按設定重量份將聚氧亞甲基、穩定劑、吸收劑、增韌劑、相容劑、潤滑劑、填充劑加入高速混合器混合均勻后加熱至80～90℃后冷卻至35～40℃，然后加入設定重量份的經活化處理的高強長玻璃纖維，經混煉、成型處理制得長玻纖復合聚氧亞甲基的復合材料；