[发明专利]一种用于汽车零部件的低翘曲聚甲醛塑料及制备方法

说明书

本发明涉及一种用于汽车零部件的低翘曲聚甲醛塑料及制备方法，通过将玻璃纤维在水玻璃粘合下与空心玻璃微球组装，采用超高速鼓风机进行强力鼓风干燥，通过水玻璃的粘合组装，形成类似于球形的玻璃纤维自组装微球，显著降低各向异性，从而解决了成型品变形翘曲的问题。特别是使得聚甲醛具有优异的拉伸强度、弯曲强度和热变形温度，聚甲醛的拉伸强度达124‑147MPa，热变形温度从136℃提高到170℃。

技术领域

本发明涉及功能性塑料技术领域，具体涉及一种用于汽车零部件的低翘曲聚甲醛塑料及制备方法。

背景技术

聚甲醛是高结晶性聚合物，因此结晶速度快、结晶度高，有很高的弹性模量、硬度与刚性，抗多次重复冲击性好，耐有机溶剂、耐油、耐润滑剂等优点。如前所述，聚甲醛有很好的力学性能、独特的耐磨自润滑性，但是其缺点也十分突出，因此，在汽车、家电、电子、办公用品、机械行业，聚甲醛作为其结构材料，其性能还不能完全满足要求。采用共混改性是提高聚甲醛性能的有效途径料。

聚甲醛是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能。聚甲醛是一种表面光滑，有光泽的硬而致密的材料，淡黄或白色，可在-40-100°C温度范围内长期使用。它的耐磨性和自润滑性也比绝大多数工程塑料优越，又有良好的耐油，耐过氧化物性能。很不耐酸，不耐强碱和不耐太阳光紫外线的辐射。聚甲醛的拉伸强度达70MPa，吸水性小，尺寸稳定，有光泽，这些性能都比尼龙好，聚甲醛为高度结晶的树脂，在热塑性树脂中是最坚韧的。具抗热强度，弯曲强度，耐疲劳性强度均高，耐磨性和电性能优良。提高聚甲醛耐磨性的方法主要有四种：①添加有机高分子与 聚甲醛共混制造耐磨型合金；②添加有机润滑油、润滑脂类化合物改善聚甲醛的摩擦磨损性能；③添加无机化合物改善聚甲醛 的摩擦磨损性能。

近年来，由于汽车、电子电器、办公用设备等制造业向节能、小型化方向发展，对聚甲醛 性能的要求也越来越高。虽然，聚甲醛具有优异的耐磨、自润性，但仍不能满足相关行业日益发展的需要，其强度限制了一些应用领域。因此，近年来，聚甲醛的增强改性技术发展很快，改性增强聚甲醛有玻璃纤维增强和碳纤维增强，碳纤维增强聚甲醛效果很明显，且性能优异，但是碳纤维由于昂贵的价格，在改性聚甲醛生产过程中不能满足大量的需求。玻璃纤维增强聚甲醛能显著提高其拉伸强度、弯曲强度和热变形温度，因此在生产过程中应用广泛。

目前玻璃纤维增强聚甲醛最大缺点是各向异性引起制品的翘曲与变形，以及因结晶而造成的不均匀收缩，由于玻璃纤维增强聚甲醛材料在注塑过程中存在成型收缩率较大，成型收缩率各向异性，使得成型品易变形而降低了其使用范围。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于汽车零部件的低翘曲聚甲醛塑料及制备方法，通过此方法有效避免了聚甲醛在成型过程中由于自身产生的较大内应力而导致的制件翘曲变形、尺寸精度不高、制品表面不平整、光洁度不高、使用温度要求高的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

S1制备水玻璃水溶液：将2-5重量份的水玻璃和20-25重量份的水在50-60℃下搅拌30-45min，得到水玻璃水溶液，待用；

S2玻璃纤维浸渍：将20-30重量份的无碱短玻璃纤维、10-15重量份的空心玻璃微珠浸渍在S1步骤中制备得到的水玻璃水溶液中，采用超高速鼓风机进行强力鼓风干燥，通过水玻璃的粘合组装，得到无碱玻璃纤维与空心玻璃微珠的组装微球，待用；

S3混合：将S2步骤中60-70%的组装微球与60-70重量份的聚甲醛树脂、1.0-1.5重量份的加工助剂、1.8-2.2重量份的抗氧化剂、1.5-1.8重量份的润滑剂加入至高速混合机中均匀混合，得到混合料待用；

S4挤出造粒：将S3步骤中的混合料加入双螺杆挤出机的料斗中，将剩余组装微球通过侧喂料口加入挤出机中，挤出造粒得到低翘曲增强型聚甲醛塑料。