[发明专利]一种表面可涂饰的聚甲醛复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于聚甲醛技术领域，具体涉及一种表面可涂饰的聚甲醛复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲醛（POM）是五大工程塑料之一，其以（—CH2O—）为主链，结晶度高，具有耐疲劳性良好、摩擦系数低、耐有机溶剂、成型加工简单等突出优点，同时，聚甲醛还具有吸水性小、尺寸稳定、有光泽、抗热强度、弯曲强度、耐疲劳性强度高等特点，具有良好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性、良好的耐油、耐过氧化物等性能。但因聚甲醛具有的高结晶度以及分子链不含亲水性基团和亲油性基体的原因，POM表面的可涂饰性很差，这大大限制了POM在汽车、电子电器等领域的应用。

目前改善POM表面可涂饰性能的方法是对成型后的制品进行表面处理；聚合物表面处理的方法有预涂涂料法、酸腐蚀法、火焰处理法、等离子体处理法、电晕处理法、溶剂氧化法、表面接枝等方法。日本采用了预涂涂料的方法，以专用的预涂涂料在POM表面预先涂上一层10~15μm的膜，在135℃的温度下处理30分钟，但这种过高的热处理温度，会造成POM制品变形。综上可以看出，虽然上述聚合物表面处理的方法可以提高聚合物表面的可涂饰性，但这些方法会改变POM基体的性能，造成制品的尺寸的变化，而且增加了制品的生产流程，提高了企业生产制品的成本，具有一定的不足之处。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种表面可涂饰的聚甲醛复合材料及其制备方法，使其能够在保留聚甲醛基材优异的力学性能的同时，提高聚甲醛的表面可涂饰性。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种表面可涂饰的聚甲醛复合材料，包括如下成分：聚甲醛POM、高分子表面改性剂、填料和抗氧化剂；所述高分子表面改性剂包括热塑性酚醛树脂PF和聚乙烯醇PVA中的一种或两种；所述填料包括石英砂、二氧化硅和碳酸钙中的一种或多种。

上述表面可涂饰的聚甲醛复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1）称取各所述成分于高混机中混炼5~10min后，将混合均匀的物料送入双螺杆挤出机中挤出造粒；其中，所述双螺杆挤出机的挤出温度为110~230℃，螺杆转速为40~200转/分钟；

2）将步骤1）挤出造粒后的物料于50~120℃下干燥3~4h，将干燥后的物料注塑成形，得到所述表面可涂饰的聚甲醛复合材料

相比现有技术，本发明具有如下有益效果

1、本发明通过使用共混法使POM的表面可涂饰性提高，在保留聚甲醛基材优异的力学性能同时，使制得的聚甲醛复合材料与丙烯酸类油漆的附着力达到了0级，显著提高了聚甲醛材料的可涂饰性能。

2、本发明聚甲醛复合材料采用了PF、PVA作为高分子型表面改性剂，使表面改性剂不会迁出聚甲醛基材，因此使制得的聚甲醛复合材料的涂层不会随着使用时间的增加而脱落，进而延长了材料的使用期限。

3、本发明采用了石英砂、二氧化硅、碳酸钙作为填料，在增加POM附着力的同时，降低了原料成本；采用弹性体作为POM复合材料的增韧剂，改善POM的力学性能。

4、本发明综合考虑制得的聚甲醛复合材料既需要具有优异的表面可涂饰性能，又不能使力学性能大幅度下降的基础上，对选择原料之间的交互配伍关系进行了深入研究，最终发现只有当选用本发明原料成分之间的重量配比关系时，才能兼顾可涂饰性和高力学强度，达到双赢的效果。

5、本发明制备方法与其他聚甲醛表面改性相比，不会造成制品的尺寸的变化，且简化了聚甲醛的生产流程，具有操作简单、成本低廉、易于工业化生产的优点。

附图说明

图1为实施例1的涂层附着力百格刀测试照片；

图2为实施例2的涂层附着力百格刀测试照片；

图3为实施例3的涂层附着力百格刀测试照片；

图4为对比例1的涂层附着力百格刀测试照片。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步详细说明。本实施案例在以本发明技术为前提下进行实施，现给出详细的实施方式和具体的操作过程，来说明本发明具有创造性，但本发明的保护范围不限于以下的实施例。下述实施例中使用的化学药品如无特殊说明，即为普通市售产品。