一种POM复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种POM复合材料及其制备方法。POM复合材料按重量百分比由以下组分组成：POM树脂76.0-91.6%；石墨烯微片5.0-15.0%；抗氧剂0.5-1.0%；润滑剂0.5-3.0%；分散剂1.0-3.0%；甲醛吸收剂0.2-2.0%；成核剂0.2-1.0%。本发明专利技术的POM复合材料具有摩擦系数低、磨损量小、机械性能好等特点，能够应用在负荷大、工作时间长的传动产品上，在高端传动轴套领域具有广阔的应用前景；同时，本发明专利技术所用的制备方法对生产设备要求低，效率高，便于大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种POM复合材料及其制备方法。POM复合材料按重量百分比由以下组分组成：POM树脂76.0-91.6%；石墨烯微片5.0-15.0%；抗氧剂0.5-1.0%；润滑剂0.5-3.0%；分散剂1.0-3.0%；甲醛吸收剂0.2-2.0%；成核剂0.2-1.0%。本专利技术的POM复合材料具有摩擦系数低、磨损量小、机械性能好等特点，能够应用在负荷大、工作时间长的传动产品上，在高端传动轴套领域具有广阔的应用前景；同时，本专利技术所用的制备方法对生产设备要求低，效率高，便于大规模生产。【专利说明】一种POM复合材料及其制备方法本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种POM复合材料及其制备方法。聚甲醛(POM)是一种没有侧链的高熔点、高密度、结晶性线形聚合物，外观一般呈乳白色。聚甲醛具有很高的刚性和硬度，优良的耐疲劳性和耐磨耗性，较小的蠕变性和吸水性，较好的化学稳定性和电气性能，因此广泛应用于汽车零部件、工业消费品、电子电器以及农业灌溉等行业。由于聚甲醛天生具有自润滑性，因此也是一些耐磨产品如齿轮、滑轨、轴承、衬套等应用的最佳选择。但是一些对耐磨要求极高的领域，例如航空、航天、军工等工业领域对材料的耐磨性能和机械性能要求几近苛刻，纯的POM树脂是无法满足使用要求，需要对POM树脂进行耐磨改性，降低POM材料的摩擦系数与磨损量。传统的POM耐磨改性主要是添加一些耐磨助剂例如二硫化钥、PTFE、聚硅氧烷等，但是添加了这些耐磨助剂后，材料本身的机械性能将下降，限制了 POM材料的广泛应用。本专利技术要解决的技术问题是提供一种摩擦系数低、耐磨性能好的POM复合材料。本专利技术另一个要解决的技术问题是提供一种上述POM复合材料的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是，一种POM复合材料，按重量百分比由以下组分组成:`POM 树廳76.0-91,6?石墨婦微片5,0-15.0X;抗氧剂0.5-润滑剂0.5-3.0%;分散剂1.0-3.0?;甲醛吸收剂0.2-2.0%;成核剂0.2-1.0%。以上所述的POM复合材料，所述POM的密度为1.40-1.42g/cm3,熔融指数为5-30g/10min(190°C /2.16kg)。以上所述的POM复合材料，所述的石墨烯微片是厚度为5_15nm的石墨烯微片粉体。以上所述的POM复合材料，所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四季戊四醇酯和受阻酚类型抗氧剂亚磷酸三(2，4- 二叔丁基苯基)酯的混合物。以上所述的POM复合材料，所述润滑剂为N，N'-双乙撑硬脂酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡、硅氧烷中的一种或多种。以上所述的POM复合材料，所述分散剂为硅酮化合物或脂肪酸衍生物或两者的混合物。以上所述的POM复合材料，所述甲醛吸收剂为三聚氰胺、双氰胺、尿素、酰肼中的任一种或多种。以上所述的POM复合材料，所述成核剂为氮化硼、纳米碳酸钙、碳酸钙、长链羧酸钠盐中的一种或几种。以上所述的POM复合材料，按重量百分比由以下组分组成:POM 树脂76-80%;石墨烯微片13-15, 0%;抗氧剞0.5-1.0%;润滑剂0.5-3.0%;分散剂1.0-3.0%;甲醛吸收剂0.2-2.0%;成核剂0.2-1.01一种上述POM复合材料的制备方法，包括以下步骤:a:按重量配比称取POM树脂、石墨烯微片、抗氧剂、润滑剂、分散剂、甲醛吸收剂和成核剂；b:将称取好的POM树脂、石墨烯微片、抗氧剂、润滑剂、分散剂、甲醛吸收剂、成核剂在混合器中混合3-10分钟；c:将b中混合好的原料加入双螺杆挤出机中熔融挤出，挤出机的温度设定如下:一区温度:150-180°C，二区温度:150-180°C，三区温度:160-200°C，四区温度:160-200°C，五区温度:150-180°C，六区温度:140_170°C，七区温度:140_170°C，八区温度:140-170°C，机头温度:120-1600C ;真空度0.02—0.10Pa，挤出时的主机转速:300-500r/min ;喂料速度:20-50r/min。挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得到上述的POM材料。本专利技术的POM复合材料与传统的POM材料相比，具有摩擦系数低、磨损量小、耐疲劳性强、比重低等特点，因此能够应用在一些负荷大、工作时间长的传动产品上。本专利技术制备的产品具有良好的综合性能，在高端传动轴套领域具有广阔的应用前景；同时，本专利技术所用的制备方法对生产设备要求低，效率高，便于大规模生产。在以下实施例中，POM树脂的密度为1.40-1.42g/cm3，熔融指数为8_12g/10min(190°C /2.16kg),如 Ticona 的 DuraconM90_44。石墨烯微片是由石墨烯堆积而成的厚度为5_15nm的石墨烯微片粉体。如凯纳石墨烯技术有限公司的KNG-150石墨烯微片。这种石墨烯微片具有超大的形状比(直径/厚度比)和优异的润滑性能、高强度和优良的力学性能。抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四季戊四醇酯和受阻酚类型抗氧剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯的混合物，重量配比为1-3:1。润滑剂为N，N'-双乙撑硬脂酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡、硅氧烷中的一种或多种。分散剂选自硅酮化合物或脂肪酸衍生物以及他们的混合物，自硅酮化合物如美国道康宁公司的MB50-007、MB50-017、MB50-315等，脂肪酸衍生物选自N，N-亚甲基双硬脂酰胺、N，N'-亚已基双硬脂酰胺、油酰胺、芥酰胺等。通过加入分散剂，能够有效防止上述石墨烯微片团聚，提高石墨烯微片在体系中的分散，从而提高石墨烯的润滑效率，实现材料润滑性能的提升。甲醛吸收剂为三聚氰胺、双氰胺、尿素、酰肼中的任一种或多种。成核剂为氮化硼、纳米碳酸钙、碳酸钙、长链羧酸钠盐中的一种或几种。实施例1本实施例中的高强度耐磨材料POM材料按重量百分比，由以下组分组成:P0M树脂90.4%，石墨烯微片5%，抗氧剂0.6%，润滑剂1.5%，分散剂1.5%，甲醛吸收剂0.5%，成核剂0.5。其制备方法如下:步骤一、按上述所述的重量百分比称取各个组分；步骤二、将称取好的POM树脂、石墨烯微片、抗氧剂、润滑剂、分散剂，甲醛吸收剂，成核剂在中速混合器中混合6.0min ；步骤三、将步骤二中混合好的物料加入双螺杆挤出机的料斗中，经熔融挤出造粒；得到用于注塑成型的POM耐磨材料。其中双螺杆挤出机的温度设定如下:一区温度:150-180°C，二区温度:150-180°C，三区温度:160-200°C，四区温度:160-200°C，五区温度:150-180°C，六区温度:140_170°C，七区温度:140_170°C，八区温度:140-170°C，机头温度:120-1600C ;真空度0.02—0.10Pa，挤出时的主机转速:300-500r/min ;喂料速度:20_50r/min。步骤四、将步骤三中造粒好的POM材料在100°C干燥4h。将烘好的POM材料在注塑机上注塑成型，成型温度分别是:螺筒后部温度160-180°C，螺筒中部温180-200°C，螺筒前部温度190-205°C，射嘴温度200-215°C。实施例2本实施例中的高强度耐磨材料POM材料按重量百分比，由以下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种POM复合材料，其特征在于，按重量百分比由以下组分组成：FDA0000377506330000011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东，杨光耀，徐永，
申请(专利权)人：安徽科聚新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：