[发明专利]一种高耐磨、高硬度聚甲醛组合物及其制备方法

说明书

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种聚甲醛组合物及其制备方法。该聚甲醛组合物由包括以下重量份的各组分物质制成：100份的聚甲醛，5‑20份的绿碳化硅，0.1‑0.2份的白油，0.2‑0.4份的硬脂酸钙，0.3‑0.6份的主抗氧剂，0.3‑0.6份的辅助抗氧剂，0.5‑1份的甲醛吸收剂，0.2‑0.4份的甲酸吸收剂，0.1‑0.3份的成核剂。与现有技术相比，本发明制备得到的组合物具有磨耗指数低，硬度大幅提高的优点。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，涉及一种聚甲醛组合物及其制备方法。

背景技术

聚甲醛（POM）具有工程塑料中优异的耐疲劳和抗蠕变性能，并且摩擦系数低、耐磨损、自润滑，同时还具有较好的刚性和强度，广泛应用于制备齿轮、轴承等零器件。为了适应某些特殊的使用环境，必须进一步改善POM的耐磨性和硬度，以满足材料的性能要求，相关研究已见诸报道。

碳化硅是一种莫氏硬度高达9.5的超硬无机材料，根据生产方式不同，可分为黑色碳化硅和绿色碳化硅两种。绿碳化硅相比黑碳化硅具有更高的硬度。碳化硅由于其极佳的耐磨性和耐高温性，广泛用于航天，机械，汽车和化工领域。

周莉（南京理工大学，2005，改性纳米SiC粒子填充聚甲醛及其性能研究）使用Al（OH）3对纳米碳化硅进行了包覆，并用聚缩醛进行接枝，获得了一种改性碳化硅，她将改性后的碳化硅填充到POM中，有效降低了材料的磨耗，提高了材料的硬度，但是，由于使用的工艺较为复杂，工业化意义不大。

中国发明专利CN 102875956A公开了一种高耐磨工程塑料，主要组分有聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、玻璃纤维、聚四氟乙烯和玻璃纤维等，该材料具有较低的磨损率，但未述及材料的硬度改进情况。

现有的POM的耐磨、增硬方面的改性研究存在以下不足：

1、碳化硅易团聚，和POM的界面相容性差，直接填充，改性效果不佳；

2、碳化硅的改性工艺复杂、成本高，较难规模化生产；

4、硅油，聚四氟乙烯等助剂加入到POM中，尽管会提高材料的耐磨性，但会降低材料的硬度；

5、比较鲜见同时提高POM耐磨性和硬度的研究，或者缺乏相关的数据支撑。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种耐磨损性能好，硬度高的聚甲醛组合物及其制备方法

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的聚甲醛组合物使用经过改性的碳化硅填充POM，在改善POM耐磨性的同时，能够大幅提高其硬度。

一种聚甲醛组合物，由包括以下重量份的组分制成：

所述的聚甲醛的熔融指数为3-27g/10min（测定条件为：190℃，2.16kg载荷）。

所述的主抗氧剂选自三甘醇双[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]（抗氧剂245）、2,2’-亚甲基(4-甲基-6-叔丁基苯酚)（抗氧剂2246）或四[β-（3，5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）。

所述的辅助抗氧剂为亚磷酸三（2·4-二叔丁基苯基）酯（抗氧剂168）。

所述的绿碳化硅粒径为0.5-5微米。

所述的甲醛吸收剂选自三聚氰胺或三聚氰胺甲醛缩合物。

所述的甲酸吸收剂为氧化镁。

所述的成核剂选自钛白粉或硅藻土。

所述的聚甲醛组合物0.182-0.239cm³/1000r。