一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高分子復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚甲醛（POM)是一種熱塑性工程塑料，為五大工程塑料之一。因其具有類似于金 屬材料的硬度和強(qiáng)度，被賦予"塑鋼"的稱號。聚甲醛在結(jié)構(gòu)上由C-O健交替序列組成的典 型螺旋結(jié)構(gòu)，線形的分子鏈，以及高對稱的特點(diǎn)，賦予了聚甲醛如此優(yōu)異的力學(xué)性能，使其 廣泛應(yīng)用于汽車、電子、機(jī)械制造、建材等領(lǐng)域。然而，由于聚甲醛材料的高結(jié)晶度，導(dǎo)致其 抗沖擊韌性差。此外，由于聚甲醛本身分子鏈特點(diǎn)，決定了其燃燒過程中會(huì)分解產(chǎn)生甲醛氣 體，能夠加速燃燒，純聚甲醛的極限氧指數(shù)只有15%左右，聚合物材料中是最低的，分子內(nèi) 氧含量卻達(dá)53%，極易燃燒。因而，這些不足限制了聚甲醛的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 要解決的技術(shù)問題是：為了解決上述問題中的至少一種，提供一種阻燃增韌型聚 甲醛復(fù)合材料及其制備方法。
[0004] 技術(shù)方案：為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料，按 照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：聚甲醛30~55份、聚酰胺15~25份、納米碳酸鎂8~16份、 聚硫橡膠10~20份、抗氧化劑2~6份、紅磷1~5份、乙稀-辛稀共聚物3~9份、納米二氧化娃 3~12份、三氧化二硼4~10份、硅烷偶聯(lián)劑1~6份和葵二酸乙二醇2~7份。
[0005] 優(yōu)選的，所述的一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組 成：聚甲醛42~55份、聚酰胺18~25份、納米碳酸鎂10~16份、聚硫橡膠12~20份、抗氧化劑 4~6份、紅磷2~5份、乙稀-辛稀共聚物4~9份、納米二氧化娃7~12份、三氧化二硼6~10份、 硅烷偶聯(lián)劑2~6份和葵二酸乙二醇3~7份。
[0006] 優(yōu)選的，所述的一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組 成：聚甲醛50份、聚酰胺22份、納米碳酸鎂11份、聚硫橡膠13份、抗氧化劑4份、紅磷2份、 乙烯-辛烯共聚物5份、納米二氧化硅9份、三氧化二硼7份、硅烷偶聯(lián)劑3份和葵二酸乙 二醇5份。
[0007] 優(yōu)選的，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010、抗氧化劑264和抗氧化劑168中的一種或 多種復(fù)配。
[0008] 優(yōu)選的，所述硅烷偶鏈接為KH550、KH560或KH570。
[0009] 上述所述的一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 稱取一定的聚甲醛、聚酰胺、納米碳酸鎂、聚硫橡膠、紅磷、納米二氧化硅、三氧化二 硼和硅烷偶聯(lián)劑，置于高速混合機(jī)中進(jìn)行共混15min，然后稱取剩下的原料并加入高速共混 機(jī)中，繼續(xù)共混15min; (2) 將共混料放置于雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定各區(qū)域條件為：一區(qū)160~170°C，二區(qū) 180~200°C，三區(qū)170~210°C，四區(qū)170~180°C;保持螺桿轉(zhuǎn)速為40~100rpm擠出，冷卻后造 粒； (3)將步驟（2)中的造粒顆粒進(jìn)行注塑成型，即得所需的聚甲醛復(fù)合材料。
[0010] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中雙螺桿擠出機(jī)中設(shè)定各區(qū)域條件為：一區(qū)167°C，二區(qū) 190°C，三區(qū) 200°C，四區(qū) 175°C。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟（2)中所述螺桿轉(zhuǎn)速為60rpm。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明所制備的聚甲醛復(fù)合材料的極限氧指數(shù)為 24. 2~25. 8%，顯著高于普通聚甲醛的15. 8%的極限氧指數(shù)，另外，所制備的聚甲醛復(fù)合材料 的缺口沖擊強(qiáng)度為7. 8~9.OKJ/m2,彎曲強(qiáng)度為114~128MPa，均高于普通聚甲醛的。故而，本 發(fā)明所制備的聚甲醛復(fù)合材料具有較佳的阻燃特性和良好的韌性。此外，本發(fā)明所采用的 原料簡單，制備方法簡便，適合普遍推廣使用。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例對發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng) 當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限 制。
[0014] 實(shí)施例1 一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：聚甲醛30份、聚 酰胺15份、納米碳酸鎂8份、聚硫橡膠10份、抗氧化劑2份、紅磷1份、乙烯-辛烯共聚物 3份、納米二氧化硅3份、三氧化二硼4份、硅烷偶聯(lián)劑1份和葵二酸乙二醇2份。
[0015] 其中，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010。所述硅烷偶鏈接為KH550。
[0016] 上述的一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 稱取一定的聚甲醛、聚酰胺、納米碳酸鎂、聚硫橡膠、紅磷、納米二氧化硅、三氧化二 硼和硅烷偶聯(lián)劑，置于高速混合機(jī)中進(jìn)行共混15min，然后稱取剩下的原料并加入高速共混 機(jī)中，繼續(xù)共混15min; (2) 將共混料放置于雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定各區(qū)域條件為：一區(qū)160°C，二區(qū)180°C，三 區(qū)170°C，四區(qū)170°C;保持螺桿轉(zhuǎn)速為40rpm擠出，冷卻后造粒； (3) 將步驟（2)中的造粒顆粒進(jìn)行注塑成型，即得所需的聚甲醛復(fù)合材料。
[0017] 實(shí)施例2 一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：聚甲醛55份、聚 酰胺25份、納米碳酸鎂16份、聚硫橡膠20份、抗氧化劑6份、紅磷5份、乙烯-辛烯共聚物 9份、納米二氧化硅12份、三氧化二硼10份、硅烷偶聯(lián)劑6份和葵二酸乙二醇7份。
[0018] 其中，所述抗氧化劑為抗氧化劑264。所述硅烷偶鏈接為KH560。
[0019] 上述的一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 稱取一定的聚甲醛、聚酰胺、納米碳酸鎂、聚硫橡膠、紅磷、納米二氧化硅、三氧化二 硼和硅烷偶聯(lián)劑，置于高速混合機(jī)中進(jìn)行共混15min，然后稱取剩下的原料并加入高速共混 機(jī)中，繼續(xù)共混15min; (2) 將共混料放置于雙螺桿擠出機(jī)中，設(shè)定各區(qū)域條件為：一區(qū)170°C，二區(qū)200°C，三 區(qū)210°C，四區(qū)180°C;保持螺桿轉(zhuǎn)速為IOOrpm擠出，冷卻后造粒； (3)將步驟（2)中的造粒顆粒進(jìn)行注塑成型，即得所需的聚甲醛復(fù)合材料。
[0020] 實(shí)施例3 一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料，按照重量份數(shù)計(jì)，由以下原料組成：聚甲醛42份、聚 酰胺18份、納米碳酸鎂10份、聚硫橡膠12份、抗氧化劑4份、紅磷2份、乙烯-辛烯共聚物 4份、納米二氧化硅7份、三氧化二硼6份、硅烷偶聯(lián)劑2份和葵二酸乙二醇3份。
[0021] 其中，所述抗氧化劑為抗氧化劑1010和抗氧化劑264按重量比為2:1的復(fù)配。所 述硅烷偶鏈接為KH570。
[0022] 上述的一種阻燃增韌型聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟： (1) 稱取一定的聚甲醛、聚酰胺、納米碳酸鎂、聚硫橡膠、紅磷、納米二氧化硅、三氧化二 硼和硅烷偶聯(lián)劑，置于高速混合機(jī)中進(jìn)行共混15min，