CN104341712B - 无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：聚甲醛60～80、硅灰石10～25、短切玻璃纤维10～20、滑石粉母粒2～10、甲醛吸收剂0.2～2、抗氧剂0.2～2、复配润滑剂0.4～2、超分散包覆剂0.2～1.5、其他助剂0.4～5。用本发明方法制得的材料收缩均匀，尺寸精度高，制品表面平整，光洁度高。

Description

无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料及其制备方法

技术领域

本发明属于塑料加工技术领域，具体涉及一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料及其制备方法。

背景技术

聚甲醛(POM)是一种没有侧链的高密度、高结晶性的线型热塑性聚合物，具有独特的力学性能和较好的自润滑性，磨擦系数小和耐磨耗，耐水性优良和吸水率低，良好的耐腐蚀和自润滑和抗蠕变性能，特别是具有突出的耐疲劳性能，尺寸稳定性和优良的电性能及耐低温的特点，能在较宽的温度范围内（-40～100℃）保持其所具有的力学、化学和电学等性能。

聚甲醛(POM)作为一种新型化工材料，年产量仅次于尼龙(PA)和聚碳酸酯(PC)；是替代金属，特别是铜、铝、锌等有色金属及合金制品的理想工程塑料，被广泛用于机械制造、电子电器、精密仪器和日用消费品等传统领域，目前正不断向航空航天、汽车工业等新兴领域迈进，但由于POM结晶度较高(一般达70%～85%), 球晶晶粒较大, 缺口敏感性大, 缺口冲击强度较低,耐热性差，易燃烧等性能缺陷极大限制了 聚甲醛(POM)的应用。

聚甲醛(POM)是工程塑料中唯一不依赖于原油、以煤化工产品甲醇为原料、以较短的工艺流程、可大量制造的品种，是煤化工产品链中极其重要的碳一化学下游产品，发展聚甲醛及其下游产业符合我国贫油富煤少气的能源国情，具有重要的战略意义。

聚甲醛(POM)在国内的市场需求量虽然较大，但对其研究开发和生产尚处于起步阶段，产量和性能远不能满足市场需求；而高性能改性聚甲醛产品，则基本依赖进口或者由国内独资的大型跨国公司所掌控。因此开展聚甲醛改性研究，进一步改进聚甲醛产品的性能和品质，提高其附加值和市场竞争力，可以满足不同用户的个性化需求，促进产品的高性能化、精细化、差别化和***化，不但对聚甲醛(POM)应用市场的扩展极为重要，同时对聚甲醛(POM)行业的技术进步极为有利，对提高国内聚甲醛生产企业市场竞争力也极为关键。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的技术缺陷而提供一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，有效解决结晶型材料聚甲醛(POM)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、使用温度条件要求高等问题。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：聚甲醛60～80、硅灰石 10～25、短切玻璃纤维 10～20、滑石粉母粒2～10、甲醛吸收剂0.2～2、抗氧剂0.2～2、复配润滑剂 0.4～2、超分散包覆剂0.2～1.5、其他助剂0.4～5。

无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：聚甲醛65～75、硅灰石 10～20、短切玻璃纤维 10～15、滑石粉母粒2～6、甲醛吸收剂0.5～1、抗氧剂0.2～0.8、复配润滑剂 0.4～1、超分散包覆剂0.2～0.8、其他助剂1～3。

所述聚甲醛为煤基共聚甲醛，煤基共聚甲醛的质量流动速率为0.8～3g/min。

所述硅灰石为粒径10～30μm、长径比10～20、pH值7.2～7.8的纤维状硅灰石。

所述短切玻璃纤维为单丝纤维直径8～12μm、长度2～5mm的玻璃纤维。

所述滑石粉母粒为白色无载体型，滑石粉母粒选自粒径2～5mm、长径比1～3、pH值7.2～7.8的滑石粉母粒。

所述复配润滑剂为由硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯、乙撑双硬酯酸酰胺（TAF）和聚乙烯蜡中三种或三种以上，其中以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺（TAF）按照1:2:4为最优。

所述超分散包覆剂是由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照3:（0.5～1）:（0.5～1）:（0～2）比例配制的。

所述其他助剂由以下重量份的组分组成：硅酮粉母粒0.5～2和晶核剂0.2～0.5。

一般情况下，晶核剂可以选择碳酸钙、滑石粉、硅藻土等无机成核剂，也可以选择碳纳米管、聚酰胺、均聚甲醛等有机成核剂。

无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）干燥物料：先通过聚甲醛干燥***将原料聚甲醛进行烘干处理，烘干温度60～100℃，烘干时间2～4h；然后将烘干后的聚甲醛经风送***送至聚甲醛储槽；

（2）混配助剂：a. 于温度为18～23℃按照上述配方称取经步骤（1）处理过的聚甲醛和超分散包覆剂放入混合机中搅拌，搅拌时间3～5min，搅拌速度100～200r/min；b. 于温度为18～23℃按照上述配方将滑石粉母粒、抗氧剂、复配润滑剂、甲醛吸收剂和其他辅助助剂放入混合机搅拌混合，搅拌时间10～15min，搅拌速度150～300r/min；混合后排出投入助剂储罐；

（3）辅料上仓：按照上述配方将硅灰石投入另一助剂储罐，按照上述配方将短切玻璃纤维投入侧位料储罐；

（4）挤出造粒：除侧喂料外各股物料分别经过计量喂料进入高速混合机进行混合，接着开启侧喂料储罐经双螺杆侧方喂料机计量喂料经双螺杆挤出机在中等剪切强度的螺杆组合情况下中低速熔融共混挤出，挤出温度160～195℃，螺杆转速200～450r/min；然后水冷拉条切粒，冷却水温度为30～60℃；

（5）干燥包装：利用温度为80～100℃的热风进行逆向混合干燥，后经过振动筛筛分后制得无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料输送至待装料储罐；最后经计量包装输送至成品仓库。

所述短切玻璃纤维是由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和/铝酸酯类偶联剂按照一定配比配置的混合溶剂进行表面浸润处理,得到单丝纤维直径为8～12μm、长度为2～5mm的玻璃纤维。

所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂245或受阻酚类抗氧剂1010。

所述甲醛吸收剂为三聚氰胺。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）本发明获得的无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，收缩均匀，尺寸精度高，制品表面平整，光洁度高；成型收缩率≤1.0，负荷热变形温度（1.8MPa）≥150℃，起始热分解温度≥410℃，屈服应力≥80MPa，弯曲强度≥110MPa，适宜于生产制作低翘曲、耐高温、高强度等不同性能要求的聚甲醛制品。

（2）本发明无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料的制备方法使材料的微观结构较稳定，界面结合度较高，表观性能优越，减轻材料取向造成的各向异性以及因结晶而造成的不均匀收缩，从而降低聚甲醛的翘曲程度、注塑件收缩均匀程度满足其使用要求。

（3）本发明有效解决了结晶型材料聚甲醛(POM)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，提高了聚甲醛制件的尺寸精度和收缩均匀性，提高了聚甲醛产品的热稳定性进而满足了聚甲醛制件在较高温度条件下、尺寸精度要求高、表面平整度光洁度要求高、部分行业制品材质无卤的使用要求，也将为进一步拓宽聚甲醛(POM)的应用领域，实现通用塑料工程化、工程塑料功能化和特种工程塑料实用化的目标起到很好的推动作用。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的技术方案作进一步的说明，但所描述的具体实施例子仅用于解释本发明并于用来限制本发明的范围。

化学试剂的来源：

聚甲醛开封龙宇化工有限公司生产，MC90型

硅灰石江西环宇硅灰石纤维材料有限公司生产

短切玻璃纤维 巨石集团有限公司生产,ECS11-4.5-500型

其它化学试剂均为市售

实施例1

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.95g/min煤基共聚甲醛65；粒径10～30μm、长径比11、pH值7.5的纤维状硅灰石 15；单丝纤维直径11μm、长度4.5mm的短切玻璃纤维 10、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例2

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.95g/min煤基共聚甲醛70；粒径10～30μm、长径比12、pH值7.2的纤维状硅灰石 10；单丝纤维直径11μm、长度4.5mm的短切玻璃纤维 10、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2、和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:2:1:2比例混合配制。

实施例3

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.95g/min煤基共聚甲醛65；粒径10～30μm、长径比10、pH值7.3的纤维状硅灰石 20；单丝纤维直径11μm、长度4.5mm的短切玻璃纤维 15、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和聚乙烯蜡按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例4

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.95g/min煤基共聚甲醛65；粒径10～30μm、长径比12、pH值7.4的纤维状硅灰石 10；单丝纤维直径11μm、长度4.5mm的短切玻璃纤维 15、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂245 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯：乙撑双硬酯酸酰胺：聚乙烯蜡按照1:2:4：3比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例5

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.95g/min煤基共聚甲醛70；粒径10～30μm、长径比15、pH值7.5的纤维状硅灰石 15；单丝纤维直径11μm、长度4.5mm的短切玻璃纤维10、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂245 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:3:2比例混合配制。

实施例6

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.8g/min煤基共聚甲醛68；粒径10～30μm、长径比14、pH值7.8的纤维状硅灰石 18；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 12、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:4比例混合配制。

实施例7

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.8g/min煤基共聚甲醛68；粒径10～30μm、长径比14、pH值7.8的纤维状硅灰石 18；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 13、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照3:2:5比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:5比例混合配制。

实施例8

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.8g/min煤基共聚甲醛68；粒径10～30μm、长径比14、pH值7.8的纤维状硅灰石 18；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 15、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照2:2:3比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照3:1:1:2比例混合配制。

实施例9

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.0g/min煤基共聚甲醛72；粒径10～30μm、长径比11、pH值7.4的纤维状硅灰石 18；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 16、滑石粉母粒10、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照2:1:1:2比例混合配制。

实施例10

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.2g/min煤基共聚甲醛62；粒径10～30μm、长径比12、pH值7.3的纤维状硅灰石 22；单丝纤维直径10μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 18、滑石粉母粒9、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂245 0.5、复配润滑剂0.6、超分散包覆剂1.2、硅酮 1.7和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:3比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例11

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.4g/min煤基共聚甲醛70；粒径10～30μm、长径比14、pH值7.8的纤维状硅灰石 18；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 14、滑石粉母粒5、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:3:1:2比例混合配制。

实施例12

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.6g/min煤基共聚甲醛68；粒径10～30μm、长径比16、pH值7.8的纤维状硅灰石 18；单丝纤维直径9μm、长度5mm的短切玻璃纤维 17、滑石粉母粒8、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:4:1:2比例混合配制。

实施例13

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.8g/min煤基共聚甲醛71；粒径10～30μm、长径比18、pH值7.4的纤维状硅灰石 20；单丝纤维直径10μm、长度4.5mm的短切玻璃纤维 10、滑石粉母粒7、三聚氰胺1、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂1.5、硅酮 1和聚甲醛 0.3；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:3:5比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照3:2:1:2比例混合配制。

实施例14

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为2.0g/min煤基共聚甲醛76；粒径10～30μm、长径比20、pH值7.2的纤维状硅灰石 18；单丝纤维直径9μm、长度4.5mm的短切玻璃纤维 19、滑石粉母粒6、三聚氰胺1.3、受阻酚类抗氧剂245 0.5、复配润滑剂1.5、超分散包覆剂0.3、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:4:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例15

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为2.1g/min煤基共聚甲醛74；粒径10～30μm、长径比12、pH值7.5的纤维状硅灰石 14；单丝纤维直径12μm、长度2.5mm的短切玻璃纤维 20、滑石粉母粒5、三聚氰胺1.8、受阻酚类抗氧剂1010 0.5、复配润滑剂0.8、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照3:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例16

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为2.3g/min煤基共聚甲醛61；粒径10～30μm、长径比14、pH值7.8的纤维状硅灰石 24；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 18、滑石粉母粒4、三聚氰胺1.7、受阻酚类抗氧剂245 1.0、复配润滑剂0.6、超分散包覆剂1.1、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:3:1:2比例混合配制。

实施例17

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为0.8g/min煤基共聚甲醛79；粒径10～30μm、长径比17、pH值7.3的纤维状硅灰石 13；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 12、滑石粉母粒3、三聚氰胺1.6、受阻酚类抗氧剂1010 0.7、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂1.2、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:5比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:3:2比例混合配制。

实施例18

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.5g/min煤基共聚甲醛68；粒径10～30μm、长径比14、pH值7.8的纤维状硅灰石 22；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 13、滑石粉母粒5、三聚氰胺0.9、受阻酚类抗氧剂1010 0.6、复配润滑剂0.4、超分散包覆剂1.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例19

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.9g/min煤基共聚甲醛65；粒径10～30μm、长径比17、pH值7.4的纤维状硅灰石 19；单丝纤维直径9μm、长度3.5mm的短切玻璃纤维 12、滑石粉母粒5、三聚氰胺1.4、受阻酚类抗氧剂1010 0.4、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照1:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照4:1:1:2比例混合配制。

实施例20

一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，由以下重量份的原料制成：质量流动速率为1.8g/min煤基共聚甲醛63；粒径10～30μm、长径比11、pH值7.7的纤维状硅灰石 23；单丝纤维直径12μm、长度3mm的短切玻璃纤维 13、滑石粉母粒4、三聚氰胺1.3、受阻酚类抗氧剂245 0.3、复配润滑剂0.5、超分散包覆剂0.5、硅酮 2和聚甲醛 0.5；其中复配润滑剂以硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯和乙撑双硬酯酸酰胺按照3:2:4比例配制，超分散包覆剂由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照2:1:1:2比例混合配制。

实施例1～20任一项所用的制备工艺为：

（1）干燥物料：先通过聚甲醛干燥***将原料聚甲醛进行烘干处理，烘干温度70℃，烘干时间3h；然后将烘干后的聚甲醛经风送***送至聚甲醛储槽；

（2）混配助剂：a. 于温度为20℃按照上述配方称取经步骤（1）处理过的聚甲醛和超分散包覆剂放入混合机中搅拌，搅拌时间5min，搅拌速度150r/min；b. 于温度为20℃按照上述配方将滑石粉母粒、抗氧剂、复配润滑剂、甲醛吸收剂和其他辅助助剂放入混合机搅拌混合，搅拌时间10min，搅拌速度200r/min；混合后排出投入助剂储罐；

（3）辅料上仓：按照上述配方将硅灰石投入另一助剂储罐，按照上述配方将短切玻璃纤维投入侧位料储罐；

（4）挤出造粒：除侧喂料外各股物料分别经过计量喂料进入高速混合机进行混合，接着开启侧喂料储罐经双螺杆侧方喂料机计量喂料经双螺杆挤出机在中等剪切强度的螺杆组合情况下中低速熔融共混挤出，挤出机各段温度分别为：第一段160～165℃，第二段165～170℃，第三段165～170℃，第四段170～175℃，第五段170～175℃，第六段175～180℃，第七段180～190℃，第八段170～175℃，第九段160～165℃，机头温度为165～175℃，螺杆转速为300r/min，侧喂料在第六段和第七段之间，螺杆组合有啮合块和齿形盘，水冷拉条切粒，冷却水温度40～50℃；

（5）干燥包装：利用温度为80～100℃的热风进行逆向混合干燥，后经过振动筛筛分后制得无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料输送至待装料储罐；最后经计量包装输送至成品仓库。

将本发明无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料通过万能材料试验机、冲击试验机等，研究不同形貌不同配比的配方组分对无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料力学性能的影响；通过热变形温度测试仪、微卡软化点测试仪、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TG）测试分析配方组分对无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料热性能的影响；通过红外光谱和扫描电镜，分析配方组分对无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料微观结构的影响。

实施例1～20的性能测试结果见表1：

表1性能测试结果

Claims (8)

1.一种无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，其特征在于，由以下重量份的原料制成：聚甲醛60～80、硅灰石 10～25、短切玻璃纤维 10～20、滑石粉母粒2～10、甲醛吸收剂0.2～2、抗氧剂0.2～2、复配润滑剂 0.4～2、超分散包覆剂0.2～1.5、其他助剂0.4～5；所述复配润滑剂为硬脂酸钙、硬酯酸单甘油酯、乙撑双硬酯酸酰胺和聚乙烯蜡中的三种或三种以上；所述超分散包覆剂是由有机硅氧烷类偶联剂与钛酸酯类偶联剂和铝酸酯类偶联剂以及白油按照3:0.5~1:0.5~1:0~2比例配制的。

2.根据权利要求1所述的无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，其特征在于，所述聚甲醛65～75、硅灰石 10～20、短切玻璃纤维 10～15、滑石粉母粒2～6、甲醛吸收剂0.5～1、抗氧剂0.2～0.8、复配润滑剂 0.4～1、超分散包覆剂0.2～0.8、其他助剂1～3。

3.根据权利要求1或者2所述的无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，其特征在于，所述聚甲醛为煤基共聚甲醛，煤基共聚甲醛的质量流动速率为0.8～3g/min；所述硅灰石为粒径10～30μm、长径比10～20、pH值7.2～7.8的纤维状硅灰石。

4.根据权利要求1或者2所述的无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，其特征在于，所述短切玻璃纤维为单丝纤维直径8～12μm、长度2～5mm的玻璃纤维。

5.根据权利要求1或者2所述的无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，其特征在于，所述滑石粉母粒为白色无载体型，滑石粉母粒选自粒径2～5mm、长径比1～3、pH值7.2～7.8的滑石粉母粒。

6.根据权利要求1或者2所述的无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，其特征在于，所述其他助剂由以下重量份的组分组成：硅酮粉母粒0.5～2份和晶核剂0.2～0.5份。

7.根据权利要求6所述的无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料，其特征在于，所述晶核剂为碳酸钙、滑石粉、硅藻土、碳纳米管或聚酰胺。

8.根据权利要求1～7任一项所述无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）干燥：先通过聚甲醛干燥***将原料聚甲醛进行烘干处理，烘干温度60～100℃，烘干时间2～4h；然后将烘干后的聚甲醛经风送***送至聚甲醛储槽；（2）混配助剂：a. 于温度为18～23℃按照上述配方称取经步骤（1）处理过的聚甲醛和超分散包覆剂放入混合机中搅拌，搅拌时间3～5min，搅拌速度100～200r/min；b. 于温度为18～23℃按照上述配方将滑石粉母粒、抗氧剂、复配润滑剂、甲醛吸收剂和其他辅助助剂放入混合机搅拌混合，搅拌时间10～15min，搅拌速度150～300r/min；混合后排出投入助剂储罐；

（3）辅料上仓：按照上述配方将硅灰石投入另一助剂储罐，按照上述配方将短切玻璃纤维投入侧位料储罐；

（4）挤出造粒：除侧喂料外各股物料分别经过计量喂料进入高速混合机进行混合，接着开启侧喂料储罐经双螺杆侧方喂料机计量喂料经双螺杆挤出机在中等剪切强度的螺杆组合情况下中低速熔融共混挤出，挤出温度160～195℃，螺杆转速200～450r/min；然后水冷拉条切粒，冷却水温度为30～60℃；

（5）干燥包装：利用温度为80～100℃的热风进行逆向混合干燥，后经过振动筛筛分后制得无卤低翘曲型耐高温聚甲醛复合材料输送至待装料储罐；最后经计量包装输送至成品仓库。