[发明专利]一种玻纤增强聚甲醛材料及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种玻纤增强聚甲醛材料及其制备方法。

[背景技术]

POM(Polyoxymethylene，聚甲醛)是一种主链上含有氧化亚甲基的线型高分子化合物，具有较高的结晶性能。而且POM材料的机械性能、摩擦性能、耐蠕变性能、电性能和耐化学性能都非常的优良，从而被广泛的应用于汽车工业、电子电器和精密仪器等领域。为了进一步的扩大其应用范围，目前所使用的POM大多都进行了一定的改性，包括增韧、增强、耐磨等。然而对于POM的增强改性，由于POM的高结晶性导致树脂与玻纤很难达到较好的相容，从而起不到明显的增强效果。

[发明内容]

本发明提供了一种玻纤增强聚甲醛材料及其制备方法，能增强POM与玻纤的相容性。

本发明的技术方案是：一种玻纤增强聚甲醛材料，按重量百分比，由以下组分组成：

一种玻纤增强聚甲醛材料的制备方法，包括以下步骤：

a、按上述所述的重量百分比称取各个组分，将称取的POM、相容剂、偶联剂、稳定剂和加工助剂放入到高速混合器中混合均匀；

b、将a中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，中段加入步骤a中称取的玻璃纤维，经熔融反应，挤出造粒；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度160-170℃，二区温度165-175℃，三区温度170-180℃，四区温度175-185℃，机头180-195℃，螺杆转速250-350rpm，停留时间3-5min，压力为12-18MPa。

本发明的玻纤增强聚甲醛材料，加入有相容剂、偶联剂、加工助剂，能增进POM和玻璃纤维的相容性，促进了玻璃纤维的增强效果，从而增强了制得的玻纤增强聚甲醛材料的性能。

[具体实施方式]

下面结合具体的实施例对本发明做一详细的阐述。

下述各个实施例和对比例中，POM采用中粘度或低粘度的共聚甲醛，如云天化生产的，牌号为M90；玻璃纤维采用无碱玻璃纤维，如巨石集团生产的，牌号为988A；偶联剂采用γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，该偶联剂为工业级，如成都长征化学试剂公司生产的，牌号为KH-550；稳定剂采用长链的羧酸钙盐，如克莱恩公司生产的，牌号为Licomont Cav102；加工助剂包括润滑剂和抗氧剂，其中抗氧剂采用四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯的混合液(可以按重量1∶1或2∶1的比例进行混合)，四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和三(2，4-二叔丁基)亚磷酸苯酯可以选用C iba公司生产的，商品牌号分别为Irganox1010和Irganox168，润滑剂采用乙撑双脂肪酸酰胺，比如Palmowax EBS 120。

实施例1：

本实施例的玻纤增强聚甲醛材料，按重量百分比，由以下组分组成：

POM 55％；玻璃纤维40％；相容剂4％；偶联剂0.2％；稳定剂0.2％；抗氧剂0.3％；润滑剂0.3％。

其中，相容剂为尼龙盐，其制备方法如下：

a、将二酸单体和二胺单体按重量1∶1的比例混合，搅拌均匀；

b、将搅拌后的混合液加热到90℃，反应2h；

c、将反应后的混合液冷却结晶，再进行重结晶提纯；

d、将结晶提纯得到的产物放置于真空烘箱中烘烤3h，得到尼龙盐，即相容剂。

上述二酸单体可以为乙二酸、己二酸中的一种或两种的混合液，二胺单体可以为己二胺、乙二胺中的一种或两种的混合液。

该玻纤增强聚甲醛材料的制备方法如下：

a、按上述所述的重量百分比称取各个组分，将称取的POM、相容剂、偶联剂、稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入到高速混合器中混合均匀；

b、将a中混合好的原料投入到双螺杆挤出机的加料斗中，中段加入步骤a中称取的玻璃纤维，经熔融反应，挤出造粒，得到玻纤增强聚甲醛材料；加工工艺如下：双螺杆挤出机一区温度160℃，二区温度165-175℃，三区温度170℃，四区温度175℃，机头180℃，螺杆转速250rpm，停留时间3min，压力为12MPa。

其中，步骤a中，将称取的POM、相容剂、偶联剂、稳定剂、抗氧剂和润滑剂放入到高速混合器中混合均匀，具体可以包括：

步骤一、将称取的POM、相容剂混合均匀，并在90℃下鼓风干燥1.5-2.5h；

步骤二、将称取的稳定剂、抗氧剂和润滑剂混合均匀，并在50℃下鼓风干燥1.5h；