[发明专利]一种高润滑低收缩率的聚甲醛组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于树脂组合物技术领域，涉及一种高润滑、低收缩率的聚甲醛组合物及其制备方法。

背景技术

有“塞钢”之称的聚甲醛是一种综合性能优异的工程塑料，其耐疲劳强度高，抗蠕变性能好，尺寸稳定性与刚性俱佳，已在汽车、电子电器、机械工业等领域获得广泛应用。从结构上来说，聚甲醛是一种弱极性线型无分枝的高结晶型热塑性聚合物，结晶度高达70-80％，这意味着聚甲醛在成型过程中，收缩率大，限制了其在尺寸精度要求高的精密部件方面的应用。虽然，聚甲醛本身具有自润滑性，工程塑料中较低的摩擦系数，但未经改性的聚甲醛只能在低速、低负荷条件下使用，随着汽车、电子电器、机械等行业向节能、轻量化发展，未经改性的聚甲醛无法满足苛刻的工作条件与要求，因此，如何在控制材料成本的基础上，降低聚甲醛材料的密度，并进一步减小材料的摩擦系数成为了重要的研究内容。

中国发明专利CN100398603C公开了一种高韧性、耐磨自润滑聚甲醛材料及其制备方法，由该方法制备的聚甲醛材料的摩擦系数相比纯聚甲醛下降了36-45％，但由于聚氧化乙烯也是一种结晶度很高的聚合物，导致组合物的收缩率未获得改善。

中国发明专利CN1233734C公开了一种高自润滑、高耐磨、增强聚甲醛工程塑料合金及制造方法，该组合物中使用的钛酸钾晶须密度为3.2g/cm³，不利于产品的轻量化，聚四氟乙烯和玻璃微珠未预先经过表面处理，与聚甲醛的相容性不佳。

现有的聚甲醛润滑改性技术存在以下不足：(1)虽降低了聚甲醛的摩擦系数，但未解决在实际应用中容易遇到的聚甲醛收缩率大的问题；(2)在对聚甲醛润滑改性时，未考虑到助剂与聚甲醛的相容性问题，导致材料的力学性能不佳；(3)在对聚甲醛润滑改性时，使用密度较大的组分，不利于材料的轻量化；(4)多使用单一的润滑剂，对聚甲醛润滑改性的效果不明显。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种高润滑低收缩率的聚甲醛组合物，该组合物具有高润滑、收缩率低、抗摩擦性好、密度小，并且成本低廉的优点。

本发明的另外一个目的是提供一种上述聚甲醛组合物的制备方法。

本发明的技术方案如下：

本发明提供了一种高润滑低收缩率的聚甲醛组合物，该组合物是由包含以下重量份的组分制成：

聚甲醛                    100份，

空心玻璃微珠              5-20份，

聚氧化乙烯                5-15份，

聚四氟乙烯                3-10份，

二硫化钼                  2-4份，

硅油                      0.5-3份，

硬脂酸钙                  0.5-1份，

主抗氧剂                  0.2-0.6份，

辅助抗氧剂                0.2-0.6份，

甲醛吸收剂                0.5-0.8份，

成核剂                    0.1-0.3份。

所述的聚甲醛的熔融指数为3-18g/10min(测定条件为：190℃，2.16kg载荷)。

所述的空心玻璃微珠的平均粒径为5-50μm，抗压强度70-130MPa，真密度为0.5-1.0g/cm³。

所述的聚氧化乙烯的分子量为80-300万。

所述的聚四氟乙烯的平均粒径为5-20μm。

所述的二硫化钼的平均粒径为0.2-10μm。

所述的主抗氧剂选自四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(抗氧剂1010)或二缩三乙二醇双[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯](抗氧剂245)中的一种或一种以上。

所述的辅助抗氧剂为三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯(抗氧剂168)。

所述的甲醛吸收剂为三聚氰胺。

所述的成核剂选自轻质氧化镁、二氧化钛或滑石粉中的一种或一种以上。

本发明还提供了一种上述聚甲醛组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：