[發(fā)明專(zhuān)利]一種抗靜電效果好的碳纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510062909.4
• 申請(qǐng)日: 2015-02-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104672769A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱正娟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥康齡養(yǎng)生科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C08L59/00
• 分類(lèi)號(hào): C08L59/00;C08L71/02;C08K13/06;C08K9/00;C08K7/06;C08K5/18;C08K5/3492;C08K3/36;C08K3/04;C08K5/46;B29B9/06;B29C47/92;B29C45/76
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明涉及一種抗靜電效果好的碳纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法，屬于塑料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

聚甲醛作為工程塑料之一，是一種高密度、高結(jié)晶的線性聚合物，具有較高的強(qiáng)度和模量，良好的耐磨損、耐化學(xué)侵蝕、耐蠕變、耐疲勞性能，以及制品尺寸穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，是代替銅、鋅、鋁及合金制品的較理想材料，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、電子電氣、機(jī)械、化工等領(lǐng)域。我國(guó)現(xiàn)有的聚甲醛產(chǎn)品大多為通用型，為了提高產(chǎn)品在航空航天領(lǐng)域的使用，必須要向高端改性聚甲醛轉(zhuǎn)移，一般采用復(fù)合材料的形式進(jìn)行改性，這種改性材料必須具有突出的綜合性能，才能用于制備要求具有高強(qiáng)、高模、熱穩(wěn)定性能好、尺寸穩(wěn)定、精度高等性能的機(jī)械零件及結(jié)構(gòu)部件。

現(xiàn)有許多研究多采用玻璃纖維增強(qiáng)聚甲醛制備聚甲醛復(fù)合材料，而以碳纖維作為增強(qiáng)體，制備高強(qiáng)度、高模量、高耐熱等聚甲醛復(fù)合材料的研究少有報(bào)道。碳纖維作為一種新型碳材料，具有拉伸強(qiáng)度大、模量高、抗疲勞、耐磨損、耐腐蝕、自潤(rùn)滑性、密度低、耐高溫、耐低溫、線膨脹系數(shù)小、導(dǎo)電、導(dǎo)熱等優(yōu)良的性能。碳纖維作為增強(qiáng)體，可以大大提高材料的力學(xué)性能，改善熱穩(wěn)定性、摩擦性能、提高剛性、有助于減少成型收縮率、保證尺寸精度。聚甲醛在加工后期制品易發(fā)生開(kāi)裂、變形等問(wèn)題，大大影響制品合格率，浪費(fèi)資源，增加成本。

靜電能夠使在飛機(jī)機(jī)體與空氣、水氣、灰塵等微粒摩擦?xí)r會(huì)使飛機(jī)帶電，嚴(yán)重干擾飛機(jī)上無(wú)線電設(shè)備的正常工作，造成巨大的危害；在制藥廠里，由于靜電作用引起粉塵飛揚(yáng)，給人們的健康帶來(lái)危害，并且會(huì)使藥品的某些性能達(dá)不到質(zhì)量要求；在家用電器上靜電作用容易吸附灰塵和油污，形成一層塵埃的薄膜，會(huì)給清潔帶來(lái)困難，并且影響電器的使用壽命；所以說(shuō)靜電的危害大，影響著人們的工作和生活。隨著社會(huì)的發(fā)展，抗靜電塑料也越來(lái)越多，為防止靜電的危害起到了很好的作用，減少了靜電的危害。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種抗靜電效果好的碳纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法，具有優(yōu)異的抗靜電作用，同時(shí)還具有優(yōu)良的綜合性能，使用壽命長(zhǎng)。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施：

一種抗靜電效果好的碳纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法，由下列重量份的原料制成：聚甲醛90-100、碳纖維10-30、脂肪酸單甘醇酯0.4-0.6、聚乙二醇2-3、對(duì)苯二胺0.3-0.5、三聚氰胺2-4、抗氧化劑10100.3-0.5、硅烷偶聯(lián)劑KH-5700.3-0.6、氧化石墨烯2-4、納米二氧化硅2-3；

本發(fā)明所述一種抗靜電效果好的碳纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法，由以下具體步驟制成：

（1）將聚甲醛、脂肪酸單甘醇酯和抗氧化劑1010混合加到高速攪拌機(jī)中攪拌均勻，并在真空干燥箱中于70-80°C下干燥2-3h備用；

（2）將納米二氧化硅在400-450°C下真空燒結(jié)2-3小時(shí)后備用，將氧化石墨烯加到含有1%吩噻嗪的熱醋酸溶液中，于90W下超聲5-10分鐘，再加入聚乙二醇繼續(xù)分散20-30分鐘，過(guò)濾，沉淀用蒸餾水沖洗后烘干，并和硅烷偶聯(lián)劑KH-570、備用的納米二氧化硅混合研磨均勻，再將碳纖維進(jìn)行短切、預(yù)熱處理后和上述的混合物混合攪拌均勻備用；

（3）將步驟（1）的聚甲醛混料和其余剩余物質(zhì)加到雙螺桿擠出機(jī)的主喂料槽，再將步驟（2）的混合物在自然排氣口加入，設(shè)定工藝參數(shù)進(jìn)行擠出、拉條、冷卻、造粒，然后于真空干燥箱內(nèi)70-80°C干燥2-3小時(shí)；

（4）將步驟（3）得到的碳纖維增強(qiáng)聚甲醛復(fù)合材料加熱到150-180°C，迅速冷卻后再加到注塑機(jī)中，注塑溫度為180-190°C，注塑壓力為50-60MPa，注射速度為55-60mm/s，保溫時(shí)間為15-20s，模具溫度為70-80°C，即可得到各種形狀的部件。

本發(fā)明所述擠出的工藝參數(shù)是：擠出機(jī)機(jī)筒溫度為170-190°C，螺桿轉(zhuǎn)速為50-120r/min。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：本發(fā)明添加的碳纖維預(yù)熱處理后在聚甲醛中分散均勻，提高了材料的綜合性能，添加的三聚氰胺在聚甲醛加工過(guò)程中吸收分解出來(lái)的甲醛氣體，保護(hù)環(huán)境，添加的經(jīng)吩噻嗪處理后的聚乙二醇具有優(yōu)異的抗靜電作用，提高了聚甲醛塑料的使用范圍，延長(zhǎng)使用壽命。

具體實(shí)施方案

下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。