一种聚甲醛树脂及其制备方法_2

文档序号:8958475阅读:来源:国知局
11区温度165~215°C,机头180~195°C,主机螺杆转速150~350rpm,侧喂料螺杆转速 20~70rpm。最后将挤出的材料进行干燥,得到聚甲醛树脂。所述干燥的温度优选为100~ 130°C,时间优选为3~5h。图2为本申请制备聚甲醛树脂的工艺流程图。作为优选方案,所 述聚甲醛树脂的制备过程具体为:混合-熔融混合、挤出造粒-水冷拉条-吹干-切粒-振 动筛过筛。
[0038] 本申请聚甲醛树脂中通过添加接枝型PE聚合物耐磨剂,使其支链能与POM相结 合,从而使塑料制件表面形成一层PE膜且不与POM分层,该产品既有PE的耐磨性能,又具 有POM的机械性能,适用于汽车耐磨轴承;添加辅助耐磨助剂,所述辅助耐磨助剂改善了耐 磨助剂和聚甲醛的界面效果,增强了两者之间的相容性,从而提高了材料的自润滑效果和 耐磨损性能;通过在聚甲醛基体树脂中加入接枝型PE聚合物耐磨剂、辅助耐磨助剂等添加 剂,提高了聚甲醛树脂的自润滑和耐磨耗性。
[0039] 实验结果表明,0~8%接枝型PE聚合物含量的轴承耐磨聚甲醛树脂摩擦系数从 0. 352下降到0. 127,磨损量从57. 4mg下降到24. 2mg,缺口冲击强度从5. 5KJ/m2提高到 5.9KJ/m2,综合性能优良。
[0040] 为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的聚甲醛树脂及其制备方 法进行详细说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0041] 实施例1
[0042] 本实施例中的聚甲醛树脂包括:聚甲醛87wt%,辅助耐磨助剂5wt%,PE接枝聚合 物耐磨剂6wt%,纳米碳酸f丐lwt%,吸醛剂0. 4wt%,抗氧剂0. 6wt%,其中辅助耐磨助剂为 云天化自制的耐磨母料,其为POM、PTFE、高密度聚乙烯(HDPE)、UHMWPE、丙橡胶EPDM、单甘 脂GMS、MoS 2、硅酮母料、H476和相容剂的混合造粒母料。
[0043] 该车用轴承耐磨聚甲醛树脂的制备方法如下:
[0044] (1)称取聚甲醛粒料8. 7Kg;辅助耐磨助剂0? 5Kg;耐磨剂600g;纳米碳酸钙100g; 吸醛剂40g;抗氧剂60g;
[0045] (2)将称取的聚甲醛粒料、耐磨剂加入到高速混合机中混合5min ;
[0046] (3)再将抗氧剂、吸醛剂、辅助耐磨助剂加入到步骤(2)中的混合料中,在高速混 合机中混合5min;
[0047] (4)将步骤(3)中混合好的混合原料加入到双螺杆挤出机的主加料斗中,采用控 制系统将需要的挤出原料加入到双螺杆挤出机,在挤出机中混合料熔融并再次混合,挤出 造粒;加工工艺如下:双螺杆挤出机1区温度60°C,2~11区温度165~215°C,机头195°C, 主机螺杆转速250rpm,主喂料为15Hz;
[0048] (5)将步骤⑷造粒制得的车用轴承耐磨聚甲醛树脂放入干燥烘箱,以100°C干燥 4h,最终得到广品。
[0049]性能测试:
[0050] 将实施例中得到的车用轴承耐磨聚甲醛树脂进行样条制备及性能测试,样条注塑 完后放置3天后,在温度为23°C ±2°C,相对湿度为50% ±5%的状态调节室中调节72小 时,然后再进行性能测试;摩擦测试过程中,通常是将被测试制件制备成"单销",通过调整 对磨件来考察材料在不同条件下的摩擦性能。样条制备及性能测试按表1和表2所示的检 验标准进行。
[0051 ] 表1注塑机温度设置数据表
[0052]
[0053] 表2样条性能测试条件数据表
[0054]
[0055] 本实施例的测试结果如表4所不。
[0056] 实施例2~实施例6
[0057] 在辅助耐磨助剂、纳米碳酸钙、吸醛剂和抗氧剂相同的含量配方情况下,改变已选 定PE接枝聚合物的用量的实施例,实验1-5#配方按重量百分比,由以下组分组成:
[0058] 聚甲醛(85~93% );辅助耐磨助剂5% ;PE接枝聚合物(0~8% );纳米碳酸钙 1% ;吸醛剂0. 4% ;抗氧剂0. 6%。
[0059] 实施例中车用轴承耐磨聚甲醛树脂的制备方法为辅助耐磨助剂0.5Kg ;纳米碳酸 钙100g ;吸醛剂40g ;抗氧剂60g ;在以上组分不变的情况下,实施例2~6分别称取PE接 枝聚合物0g、200g、400g、600g和800g ;实施例2~6分别称取聚甲醛粒料9. 3Kg、9. lKg、 8. 9Kg、8. 7Kg、8. 5Kg ;其他制备方法与实施例1相同。
[0060] 按照实施例1的测试方法进行样品的测试,实验结果如表3所示。
[0061] 表3 PE接枝聚合物用量对聚甲醛性能影响的数据表
[0062]
[0063] 由表3可知,PE接枝聚合物加入量对产品的摩擦系数和磨损量有重要影响,而且 实施例中随着选定的PE接枝聚合物的加入量的增加,产品的摩擦系数呈现下降趋势。
[0064] 对比例1
[0065] 聚甲醛树脂的制备方法与组分与实施例1相同,区别在于:耐磨剂为DB401。检测 对比例1聚甲醛树脂的性能,检测结果如表4所示。
[0066] 对比例2
[0067] 聚甲醛树脂的制备方法与组分与实施例1相同,区别在于:耐磨剂为DB401A。检 测对比例1聚甲醛树脂的性能,检测结果如表4所示。
[0068] 表4不同耐磨剂对耐磨聚甲醛性能的影响
[0071] 由上述测试结果可知,耐磨剂的型号和成分对车用轴承耐磨聚甲醛体系的强度和 摩擦性能具有较大影响,其中实施例1的性能测试结果最优,其拉伸强度和摩擦性能都达 到了理想的结果。
[0072] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对 于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行 若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
[0073] 对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的 一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明 将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一 致的最宽的范围。
【主权项】
1. 一种聚甲醛树脂,包括:2. 根据权利要求1所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述PE接枝聚合物耐磨剂为 MODIPER A1401 耐磨剂。3. 根据权利要求1所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述助剂包括0. lwt%~2wt%的 抗氧剂和〇· Iwt%~2wt%的吸醛剂。4. 根据权利要求3所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述抗氧剂选自抗氧剂1010和抗 氧剂245中的一种或两种;所述吸醛剂选自三聚氰胺、双氰胺、已二酸二酰肼和聚酰胺中的 一种或多种。5. 根据权利要求1所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述纳米碳酸钙的粒径为15nm~ 40nm〇6. 根据权利要求1所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述辅助耐磨助剂选自聚甲醛、聚 四氟乙稀、高密度聚乙稀、超高分子量聚乙烯、丙橡胶、单甘脂、二硫化钼、硅酮母料、季戊四 醇四硬脂酸酯和相容剂中的多种组分。7. 根据权利要求1所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述聚甲醛的含量为75wt%~ 90wt % 〇8. 根据权利要求1所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述PE接枝聚合物耐磨剂的含量 为 6wt % ~12wt %。9. 根据权利要求1所述的聚甲醛树脂,其特征在于,所述辅助耐磨助剂的含量为 3. 2wt % ~4. Owt %。10. -种聚甲醛树脂的制备方法,包括以下步骤: 将73wt %~92. 3wt %的聚甲醛、5wt %~15wt %的PE接枝聚合物耐磨剂、2wt %~ 5wt%的辅助耐磨助剂、0. 2wt%~4wt%的助剂和0. 5wt%~3wt%的纳米碳酸钙混合,得 到混合料; 将所述混合料熔融混合后挤出,再进行干燥,得到聚甲醛树脂。
【专利摘要】本发明提供了一种聚甲醛树脂,其包括:73wt%~92.3wt%的聚甲醛、5wt%~15wt%的PE接枝聚合物耐磨剂、2wt%~5wt%的辅助耐磨助剂、0.2wt%~4wt%的助剂和0.5wt%~3wt%的纳米碳酸钙。本申请通过在聚甲醛树脂中添加接枝型PE聚合物耐磨剂,使其支链能与POM相结合,从而使聚甲醛塑料制品表面形成一层PE膜且不与POM分层,使聚甲醛树脂既有PE的耐磨性能,又具有POM的机械性能,适用于汽车耐磨轴承。本申请还提供了所述聚甲醛树脂的制备方法。
【IPC分类】C08L59/00, C08L51/06, C08K3/26
【公开号】CN105175982
【申请号】
【发明人】朱红伟, 施成宏, 张海涛, 普雪涛, 唐燕
【申请人】云南云天化股份有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月19日
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