一种低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料及制备方法技术

本发明专利技术公开一种低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料及制备方法，由以下组分组成：聚甲醛与尼龙组合物、聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维、气味吸附母粒、碳化硅与二硫化钼的混合物、润滑剂、抗氧剂。添加气味吸附母粒可以明显改善材料的气味和散发特性，使本申请中制得的低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料的TVOC低于40μgC/g。产品的磨耗指数极低，呈现出了优良的耐磨性能。经浸渍处理的玻璃纤维明显改善了未经表面处理的玻纤在基体中的分散性，使低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料具有耐磨剂添加量少，耐磨突出，力学性能显著改善的优点。

A kind of low odor and high wear resistant polyformaldehyde / nylon composite and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料及制备方法
本专利技术涉及高分子
，具体涉及一种低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料及制备方法。
技术介绍
聚甲醛是一种综合性能优良的工程塑料，具有极高的强度和刚度，良好的尺寸稳定性，优良的耐疲劳性、耐蠕变性、自润滑性和耐磨性能，在机械、汽车、电子、家电和建材等方面广泛用于制造各种具有低摩耐磨性能的零件。但是聚甲醛在高温下热稳定性差、易分解，加工成型的温度窄，耐老化性差，仅能在低速、低负荷的条件下使用。为了使聚甲醛在高速、高负荷等苛刻条件下使用，就必须在原有优异的物理机械性能的基础上，进一步降低摩擦系数和磨损率，这就需要通过聚甲醛改性来实现。
技术实现思路
为应对现有技术的不足，本专利技术提供一种低气味、高耐磨聚甲醛与尼龙材料及其制备方法。其技术方案如下：一种低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，由以下组分按重量份数组成：进一步的，所述聚甲醛与尼龙组合物包括重量比为1:15的聚甲醛与尼龙6。进一步的，所述气味吸附母粒由以下组分按重量份数组成：进一步的，所述碳化硅与二硫化钼的混合物包括重量比为1：19的碳化硅与二硫化钼。进一步的，所述聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维为经聚氨基双马来酰亚胺分散液浸渍处理的玻璃纤维。进一步的，所述聚氨基双马来酰亚胺分散液为聚氨基双马来酰亚胺树脂分散于液态水中形成的胶体溶液；所述聚氨基双马来酰亚胺树脂的平均粒径为0.1-0.2μm；所述胶体溶液的粘度为0.05Pa·s、浓度为60wt％。进一步的，所述的聚氨基双马来酰亚胺数均分子量为8万，断裂伸长率3％-10％。进一步的，所述的聚甲醛与尼龙组合物的结晶度80％，数均分子量为30万。进一步的，所述润滑剂为硅酮粉、白油、硅油、石蜡、硬脂酸锌的至少一种。进一步的，所述的抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯和亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的混合物。低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维的制备：将清洗烘干后的玻璃纤维浸渍于聚氨基双马来酰亚胺分散液中，经烘干、烘焙、烧结得到聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维；2)气味吸附母粒的制备：按重量份数称取聚甲醛与尼龙组合物100份、疏水性硅藻土10份、疏水性活性炭10份、针状沸石分子筛10份、蓖麻油酸锌10份、纳米二氧化硅5份、硬脂酸钙1份、三聚氰胺5份，混合均匀后至双螺杆挤出机中挤出造粒得气味吸附母粒；3)低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料的制备：按比例称取聚甲醛与尼龙组合物、气味吸附母粒、碳化硅与二硫化钼的混合物、润滑剂和抗氧剂，至于高速搅拌机中进行搅拌，混合均匀后加入双螺杆挤出机中；将聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维从挤出机的玻纤口加入，经熔融挤出后造粒，制得低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料。进一步的，所述双螺杆挤出机的一区温度为150-170℃；二区温度为160-170℃；三区温度为160-180℃；四区温度为170-180℃；五区温度为170-185℃；六区温度为170-185℃；双螺杆主机转速为250-500rpm。本专利技术的有益之处在于：1、本专利技术用平均粒径为0.1-0.2μm的聚氨基双马来酰亚胺分散液对玻璃纤维进行浸渍处理，极大的改善了玻璃纤维在聚甲醛与尼龙6的混合物基体的分散性，并使制得的的聚甲醛与尼龙6的混合物在耐磨性能方面有了显著的提高，并保持了优异的力学性能。本专利技术中聚氨基双马来酰亚胺数均分子量为8万，断裂伸长率为3％-10％，采用聚氨基双马来酰亚胺粉末粒子，可以有效解决在纤维浸渍过程中出现的纤维浸渍效率差，浸渍不完全，纤维出现断纤等技术问题。2、本专利技术碳化硅与二硫化钼的混合物对组合物耐磨性能起到了有益的协效作用，用量降至0.1-0.5份可有效避免大量使用的碳化硅与二硫化钼的混合物造成的组合物性能下降。3、本专利技术气味吸附母粒使用结晶度80％，数均分子量为30万的聚甲醛与尼龙6的混合物作为基体，作为气体吸附母粒时，可有效提高其与纤维、聚甲醛与尼龙6的混合物的相容性，实现其在复合材料中的有效分散性。4、气味吸附母粒的使用可有效降低组合物中的小分子含量，使总挥发性有机物TVOC显著降低；并且在保证组合物低气味特性的同时，其各项物理力学性能、材料的成型加工性能不受影响。5、双螺杆挤出机的一区温度为150-170℃、二区温度为160-170℃、三区温度为160-180℃、四区温度为170-180℃、五区温度为170-185℃、六区温度为170-185℃；双螺杆主机转速为250-500rpm，这种加工温度、主机转速能够解决在加工过程中，出现的加料处堵塞，喂料不饱和，塑化不均匀，冒料等技术问题。具体实施方式以下通过具体实施方式的描述对本专利技术作进一步说明，下面各实施例中玻璃纤维和气味吸附母粒均通过下面方法制备而成：玻璃纤维的浸渍处理：将玻璃纤维清洗烘干后浸渍在聚氨基双马来酰亚胺分散液中，然后取出烘干并在280℃烘焙、烧结得聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维；聚氨基双马来酰亚胺分散液是平均粒径为0.1-0.2μm的聚氨基双马来酰亚胺树脂悬浮在液态水中形成的胶体溶液，所述胶体溶液的粘度为0.05Pa·s、浓度为60wt％。气味吸附母粒的制备：取聚甲醛与尼龙6的混合物100份、疏水性硅藻土10份、疏水性活性炭10份、针状沸石分子筛10份、蓖麻油酸锌10份、纳米二氧化硅5份、硬脂酸钙1份、三聚氰胺5份，混合均匀，然后在双螺杆挤出机中挤出造粒得气味吸附母粒。所述的聚氨基双马来酰亚胺数均分子量为8万，断裂伸长率3％-10％。所述的聚甲醛与尼龙6的混合物结晶度80％，数均分子量为30万。所述的碳化硅与二硫化钼的混合物中碳化硅与二硫化钼的重量比为1：19。实施例1将聚甲醛与尼龙组合物70份、气味吸附母粒3份、碳化硅与二硫化钼的混合物0.5份、硅酮粉1份、抗氧剂10980.5份、抗氧剂1680.5份倒入高速搅拌机中，高速搅拌，混合至均匀后加入双螺杆挤出机中，将聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维25份从玻纤口加入挤出机、经熔融挤出后造粒，制得低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料。其中双螺杆挤出机一区温度为160℃，二区温度为165℃，三区温度为160℃，四区温度为170℃，五区温度为170℃，六区温度为170℃；双螺杆主机转速为250rpm。实施例2将聚甲醛与尼龙组合物54份、气味吸附母粒1份、碳化硅与二硫化钼的混合物0.2份、硅酮粉0.2份、抗氧剂10980.5份、抗氧剂10980.1份倒入高速搅拌机中，高速搅拌，混合至均匀后加入双螺杆挤出机中，将聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维45份从玻纤口加入挤出机、经熔融挤出后造粒，制得低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料。其中双螺杆挤出机一区温度为170℃，二区温度为170本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份数组成：/n聚甲醛与尼龙组合物 　 54-90份；/n聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维　 5-45份；/n气味吸附母粒 1-5份；/n碳化硅与二硫化钼的混合物 　 0.1-0.5份；/n润滑剂 0.2-1.0份；/n抗氧剂 0.1-1份。/n

【技术特征摘要】
1.一种低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，其特征在于：由以下组分按重量份数组成：
聚甲醛与尼龙组合物　54-90份；
聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维　5-45份；
气味吸附母粒1-5份；
碳化硅与二硫化钼的混合物　0.1-0.5份；
润滑剂0.2-1.0份；
抗氧剂0.1-1份。


2.根据权利要求1所述的低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，其特征在于：所述聚甲醛与尼龙组合物包括重量比为1:15的聚甲醛与尼龙6。


3.根据权利要求1所述的低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，其特征在于：所述气味吸附母粒由以下组分按重量份数组成：
聚甲醛与尼龙组合物100份；
疏水性硅藻土10份；
疏水性活性炭10份；
针状沸石分子筛10份；
蓖麻油酸锌10份；
纳米二氧化硅5份；
硬脂酸钙1份；
三聚氰胺5份。


4.根据权利要求1所述的低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，其特征在于：所述碳化硅与二硫化钼的混合物包括重量比为1：19的碳化硅与二硫化钼。


5.根据权利要求1所述的低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，其特征在于：所述聚氨基双马来酰亚胺改性玻璃纤维为经聚氨基双马来酰亚胺分散液浸渍处理的玻璃纤维。


6.根据权利要求5所述的低气味、高耐磨聚甲醛/尼龙复合材料，其特征在于：所述聚氨基双马来酰亚胺分散液为聚氨基双马来酰亚胺树脂分散于液态水中形成的胶体溶液；所述聚氨基双马来酰亚胺树脂的平均粒径为0.1-0.2μm。


7.根据权利要求1所述的低气味、高耐磨聚甲醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，吴安琪，范继贤，姚晨光，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34