高含量纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高含量纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，其组分的质量百分含量为：聚甲醛树脂43.5～76.7wt%、经表面处理的增强纤维20.0～50.0wt%、线型酚醛树脂3～5wt%、抗氧剂0.2～0.5wt%和甲醛吸收剂0.1～1.0wt%。本复合材料中加入线型酚醛树脂，酚醛树脂与聚甲醛共混后，干扰了聚甲醛分子链的运动，明显的减小了聚甲醛球晶尺寸，结晶度下降，促进了纤维在树脂中的流动性与分散性，制得的高含量纤维增强聚甲醛复合材料，极大地提高力学性能；所使用的增强材料纤维使用偶联剂进行表面处理，提高了表面改性的效果；可使用新型增强材料玄武岩纤维增强聚甲醛，不仅能提高聚甲醛的力学性能。

主权项

一种高含量纤维增强聚甲醛复合材料，其特征在于：原料配比为共聚聚甲醛58.5wt%、经硅烷偶联剂A‑173表面处理的无碱玻璃纤维35.0wt%、结构单元为9个且数均分子量为972的线型酚醛树脂5.0wt%、抗氧剂168 0.25wt%、抗氧剂1010 0.25wt%、三聚氰胺0.5wt%、共聚酰胺0.5wt%；玻璃纤维的表面处理方法为首先将玻璃纤维依次用浓硫酸、10wt%氢氧化钠溶液和丙酮清洗，之后用二次蒸馏水冲洗，干燥，再将纤维放入5wt%乙烯基三（β‑甲氧基乙氧基）硅烷偶联剂的溶液中，溶剂为水:甲醇:乙酸＝10:50:1（体积比）的混合溶剂，其中硅烷偶联剂的用量为玻璃纤维的0.4wt%，然后超声波震荡30min，再静置100min，取出纤维，用丙酮冲洗后，在100℃的电热恒温鼓风干燥箱干燥3h；制备方法为将聚甲醛、线型酚醛树脂、抗氧剂、甲醛吸收剂置于高速混合器内混合均匀，然后将混合好的粒料从双螺杆挤出机料筒加入；同时将经表面处理并干燥的玻璃纤维通过双螺杆挤出机中段的侧喂料口加入，并开启位于双螺杆挤出机末端的真空泵；螺杆各段至机头的温度分别为165℃、168℃、170℃、175℃、175℃、175℃、175℃、170℃，螺杆转速为200rpm，主喂料机螺杆转速8rpm；将挤出的熔体经水冷、烘干、切粒，即得高含量纤维增强聚甲醛复合材料。