[發(fā)明專利]一種改性聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410627502.7
• 申請日: 2014-11-10
• 公開（公告）號: CN105647103B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊桂生;方永煒
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥杰事杰新材料股份有限公司
• 主分類號: C08L59/00
• 分類號: C08L59/00;C08K13/06;C08K9/04;C08K9/02;C08K3/30;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/098
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 孫永剛

本發(fā)明公開了一種改性聚甲醛復(fù)合材料，其由以下原料按重量份制成：聚甲醛80?95份、預(yù)處理的二硫化鉬5?20份、熱穩(wěn)定劑0.1～2.0份、潤滑劑0.5?1.0份。本發(fā)明還公開該改性聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，步驟為：（1）將原料按比例稱量加入到高速混合機(jī)中，混合2?10min；（2）將步驟（1）所得混合物在同向平行雙螺桿擠出機(jī)擠出造粒，溫度為150?180℃；（3）將步驟（2）所得粒料在同向雙螺桿注塑機(jī)中注塑成型，溫度為150?180℃。本發(fā)明制得的聚甲醛復(fù)合材料具有耐磨、潤滑的優(yōu)異性能，可廣泛的使用在塑料改性領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，尤其涉及一種改性聚甲醛復(fù)合材料及其制備工藝。

背景技術(shù)

聚甲醛是一種綜合性能優(yōu)良的工程塑料，具有極高的強(qiáng)度和剛度，良好的尺寸穩(wěn)定性，優(yōu)良的耐疲勞性、耐蠕變性、自潤滑性和耐磨性能，在機(jī)械、汽車、電子、家電和建材等方面廣泛用于制造各種具有低摩耐磨性能的零件。但是聚甲醛在高溫下的熱穩(wěn)定性差、易分解；并且其加工成型溫度窄，耐老化性差，僅能在低速、低負(fù)荷的條件下使用。為了使聚甲醛在高速、高負(fù)荷等苛刻條件下使用，就必須在原有優(yōu)異的物理機(jī)械性能的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低其摩擦系數(shù)和磨損率，這就需要通過聚甲醛的改性來實(shí)現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有聚甲醛材料的不足，提供一種低摩耐磨、制備工藝簡單、成本較低的改性聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法。

本發(fā)明解決所訴技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種改性聚甲醛復(fù)合材料，由以下原料按重量份制成：

聚甲醛 80-95份

預(yù)處理的二硫化鉬 5-20份

熱穩(wěn)定劑 0.1～2.0份

潤滑劑 0.5-1.0份

所述預(yù)處理的二硫化鉬采用下述步驟方法得到：

（1）把1-10kg的二硫化鉬加入到5-10L的15wt%-20wt%的稀硫酸溶液中，加熱至50-80℃，攪拌1-2小時，過濾，用去離子水洗滌至中性；把洗滌去除微量雜質(zhì)后的二硫化鉬加入到5-10L的濃度為15wt%-20wt%的氫氧化鈉溶液，50-80℃，攪拌1-2小時，過濾，用去離子水洗滌至中性，干燥；

（2）將干燥后的二硫化鉬加入5-10L的鈦酸酯偶聯(lián)劑的乙醇溶液中，浸潤30-60分鐘，過濾，烘干，得到預(yù)處理的二硫化鉬；所述鈦酸酯偶聯(lián)劑的乙醇溶液濃度為0.1wt%-1wt%。

其中，所述步驟（1）的目的是：1、去除二硫化鉬表面雜質(zhì)； 2、輕微腐蝕二硫化鉬表面，增加二硫化鉬表面的粗糙度，提高聚合物的相容性及力學(xué)性能。稀硫酸和氫氧化鈉溶液濃度、加熱溫度過高或攪拌時間太長會嚴(yán)重腐蝕二硫化鉬甚至?xí)芙舛蚧f，大大破壞了二硫化鉬本身的性能；濃度、加熱溫度過低、攪拌時間短，起不到這個步驟應(yīng)有的作用。

步驟（2）所述鈦酸酯偶聯(lián)劑可為鈦酸酯偶聯(lián)劑UP-131。

所述的二硫化鉬純度≥98%，平均粒徑10 nm，比表面積200 m2/g。這里的粒徑與比表面積不能太小，太小會引起粉體之間嚴(yán)重的團(tuán)聚；也不能太大，太大的粒徑會使相容性變差。這個粒徑與比表面積的金剛石經(jīng)酸堿處理后，被腐蝕度也比較好，經(jīng)偶聯(lián)劑處理后，能最大幅度的提高組合物的耐磨性及其他力學(xué)性能。

進(jìn)一步，所述的聚甲醛的熔融指數(shù)為9g/10min。

進(jìn)一步，所述熱穩(wěn)定劑為三聚氰胺、聚酰胺、受阻酚類抗氧劑中的至少一種。其中受阻酚類抗氧劑包括抗氧劑1010（四[甲基-β-（3，5-二叔丁基-4-羥基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯）、抗氧劑168（三［2.4-二叔丁基苯基］亞磷酸酯）。