[发明专利]一种共聚聚甲醛复合材料及其制备方法、皮碗

说明书

本发明提供了一种共聚聚甲醛复合材料及其制备方法、皮碗，涉及密封材料技术领域。本发明提供的共聚聚甲醛复合材料的制备方法包括以下步骤：将共聚聚甲醛、碳纤维和ZIF‑8修饰的ZnAl双金属氢氧化物进行共挤出，得到共聚聚甲醛复合材料；所述共聚聚甲醛、碳纤维和ZIF‑8修饰的ZnAl双金属氢氧化物的质量比为(70～80):(10～30):(1～5)。本发明利用ZIF‑8修饰的ZnAl双金属氢氧化物和碳纤维协同改性共聚聚甲醛皮碗，在高、低温环境下，使其具有更长的使用寿命。

技术领域

本发明涉及密封材料技术领域，尤其涉及一种共聚聚甲醛复合材料及其制备方法、皮碗。

背景技术

共聚聚甲醛皮碗是密封材料的一种类型，广泛应用于发动机燃油泵密封系统的组件中。聚甲醛(POM)因其优异的机械性能被誉为“赛钢”，同时具有优异的减摩耐磨性，在工程塑料中性价比较高。但是，共聚聚甲醛皮碗产品在发动机燃料泵系统组件中做密封件时，由于长期处于高温(120℃)、低温(-55℃)循环的环境中，产生严重磨损甚至失效现象，制约了该材料产品的发展及应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共聚聚甲醛复合材料及其制备方法、皮碗，采用本发明的共聚聚甲醛复合材料能够提高皮碗在高低温环境的使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种共聚聚甲醛复合材料的制备方法，包括以下步骤：

将共聚聚甲醛、碳纤维和ZIF-8修饰的ZnAl双金属氢氧化物进行共挤出，得到共聚聚甲醛复合材料；所述共聚聚甲醛、碳纤维和ZIF-8修饰的ZnAl双金属氢氧化物的质量比为(70～80):(10～30):(1～5)。

优选的，所述ZIF-8修饰的ZnAl双金属氢氧化物的制备方法包括：

将包括第一锌源、铝源、分散剂和六亚甲基四胺的水溶液进行水热反应，得到ZnAl双金属氢氧化物；

将所述ZnAl双金属氢氧化物和甲醇混合，得到ZnAl双金属氢氧化物的甲醇溶液；

向所述甲醇溶液中加入第二锌源和2-甲基咪唑，室温静置20～26h，得到ZIF-8修饰的ZnAl双金属氢氧化物。

优选的，所述水热反应的温度为100～120℃，时间为4～8h。

优选的，所述共挤出的温度为150～180℃。

优选的，所述ZIF-8修饰的ZnAl双金属氢氧化物的粒径为0.5～1μm；所述碳纤维的长径比为(15～30):1，直径为5～10μm；所述共聚聚甲醛的粒径为2～5mm。

优选的，采用螺杆挤出机进行所述共挤出，螺杆转速为50～80rpm，螺杆的长径比为25:1。

本发明提供了上述方案所述制备方法制备得到的共聚聚甲醛复合材料。

本发明提供了一种皮碗，由上述方案所述的共聚聚甲醛复合材料经注塑得到。

优选的，所述注塑时，喷嘴温度为170～185℃，料筒I段、II段和III段温度分别为145～155℃、155～170℃和170～180℃，模具温度为80～100℃。

优选的，所述注塑时，背压为0.4～1bar，注塑压力为70～110bar。