[发明专利]一种稳定化改性的聚甲醛材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及高分子材料领域，特别涉及一种稳定化改性的聚甲醛材料及其制备方法。

背景技术

聚甲醛（POM）具有优良的力学性能、电性能、耐磨损性、耐疲劳性和耐化学药品腐蚀性，自润滑性能尤为突出，比强度和比刚性接近金属，是目前替代铜、铝、锌等有色金属及合金的理想材料，有“塑料中的金属”之称，可广泛应用于汽车、机械制造、精密仪器、电子电器、军工等领域。但是，由于聚甲醛分子主链存在较弱的醚键，容易在光、热作用下生成自由基而脱甲醛分解，甲醛氧化成甲酸进一步促进热分解过程的进行，所以耐候性差，长期在室外使用易降解使材料性能劣化，冲击韧性和断裂伸长率显著下降。

发明内容

要解决的技术问题是：为了解决传统的聚甲醛材料稳定性差的问题，提供一种稳定化改性的聚甲醛材料及其制备方法。

技术方案：为了解决上述问题，本发明提供了一种稳定化改性的聚甲醛材料，由如下重量份数的原料组分制备而成：聚甲醛62~85份、炭黑5~9份、三乙醇胺4~13份、双氰胺3~9份、钼酸铵4~8份、磷酸三苯酯2~10份、硬脂酸甲酯3~8份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2~9份、氢氧化钙3~10份、碳酸镁2~6份、硫酸锌3~9份、有机钛2~7份、尿素3~8份、奇冰石2~7份和抗氧剂1~5份。

优选的，所述的一种稳定化改性的聚甲醛材料，由如下重量份数的原料组分制备而成：聚甲醛62~80份、炭黑5~8份、三乙醇胺4~9份、双氰胺3~7份、钼酸铵4~8份、磷酸三苯酯2~9份、硬脂酸甲酯3~7份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2~9份、氢氧化钙3~8份、碳酸镁2~6份、硫酸锌3~8份、有机钛2~7份、尿素3~6份、奇冰石2~6份和抗氧剂1~3份。

优选的，所述的一种稳定化改性的聚甲醛材料，由如下重量份数的原料组分制备而成：聚甲醛78份、炭黑7份、三乙醇胺8份、双氰胺6份、钼酸铵6份、磷酸三苯酯8份、硬脂酸甲酯5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮6份、氢氧化钙7份、碳酸镁4份、硫酸锌7份、有机钛3份、尿素4份、奇冰石3份和抗氧剂2份。

优选的，所述抗氧剂为三甘醇-二-3-(3-叔丁基-4羟基-5甲基苯基)丙酸酯。

所述的一种稳定化改性的聚甲醛材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按照一定重量份数称取原料；

步骤二：将步骤一中的各原料加入高速混合机中，共混10~20min，得到共混料；

步骤三：将共混料加入双螺杆挤出机中，设定各区域温度为：一区150~160℃，二区180~200℃，三区190~210℃，四区180~190℃，五区170~180℃；螺杆转速为50~120rpm，挤出造粒；

步骤四：将步骤三中造粒所形成的颗粒置于注塑成型机中，以38~70MPa压力，190℃下进行注塑成型，冷却后即得所需聚甲醛材料。

优选的，所述步骤三中，双螺杆挤出机中所设定各区域温度为：一区160℃，二区190℃，三区200℃，四区185℃，五区170℃；所述螺杆转速为80rpm。

优选的，所述步骤一中各原料的重量份数为：聚甲醛78份、炭黑7份、三乙醇胺8份、双氰胺6份、钼酸铵6份、磷酸三苯酯8份、硬脂酸甲酯5份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮6份、氢氧化钙7份、碳酸镁4份、硫酸锌7份、有机钛3份、尿素4份、奇冰石3份和抗氧剂2份。

本发明具有以下有益效果：本发明所制备的聚甲醛材料的耐热温度范围为123~135℃；1000h氙灯照射后的拉伸强度为76~96MPa，缺口冲击强度为8.6~10.3KJ/m²，显示较好的耐热性能和耐老化性能，稳定性较好，适合更大的应用范围。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

实施例1

一种稳定化改性的聚甲醛材料，由如下重量份数的原料组分制备而成：聚甲醛62份、炭黑5份、三乙醇胺4份、双氰胺3份、钼酸铵4份、磷酸三苯酯2份、硬脂酸甲酯3份、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮2份、氢氧化钙3份、碳酸镁2份、硫酸锌3份、有机钛2份、尿素3份、奇冰石2份和抗氧剂1份。

其中，所述抗氧剂为三甘醇-二-3-(3-叔丁基-4羟基-5甲基苯基)丙酸酯。

上述聚甲醛材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：按照一定重量份数称取原料；