本發(fā)明涉及合成樹(shù)脂及塑料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備方法。
背景技術(shù):
聚甲醛是一種沒(méi)有側(cè)鏈,高密度、高結(jié)晶性的線性聚合物,具有優(yōu)異的綜合性能,如抗疲勞強(qiáng)度高;耐磨性能好,磨擦性能非常優(yōu)異;吸水率低;表面硬度大,剛性好;尺寸穩(wěn)定性好,產(chǎn)品尺寸的精度高;良好的滑動(dòng),被譽(yù)為“超鋼”或者 “賽鋼”。聚甲醛以低于其他許多工程塑料的成本,正在逐漸替代一些傳統(tǒng)上被金屬所占領(lǐng)的市場(chǎng),如替代鋅、黃銅、鋁和鋼等制作許多部件,廣泛用于電子電氣、機(jī)械儀表、汽車(chē)、醫(yī)療等領(lǐng)域。隨著聚甲醛應(yīng)用領(lǐng)域的拓展,對(duì)其性能也提出了更高的要求,如拉伸強(qiáng)度、彈性模量等。礦物纖維是常用的聚合物增強(qiáng)填料,通過(guò)添加礦物纖維制備聚合物基復(fù)合材料可提高復(fù)合材料的性能。
水鎂石纖維是由水鎂石礦物的纖維狀變體而成的一種新型礦物資源,主要成分是氫氧化鎂,具有優(yōu)良的力學(xué)性能、抗堿性能、分散性能及環(huán)境安全性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提出一種聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機(jī)下分散;后溶于無(wú)水乙醇中;然后將偶聯(lián)劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進(jìn)行油浴反應(yīng);完成后進(jìn)行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機(jī)中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料,加入偶聯(lián)劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料。
所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。
所述的水鎂石纖維的表面改性的過(guò)程中,偶聯(lián)劑的質(zhì)量為水鎂石纖維質(zhì)量1%~2%。
所述的水鎂石纖維與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為1∶10。
所述的油浴反應(yīng)的溫度為60~80℃,油浴攪拌的時(shí)間為50~80 min。
所述的擠出機(jī)機(jī)尾到機(jī)頭各段溫度分別為170,180,180,180,180,170 ℃。
所述的改性水鎂石纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3~5%。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明中,水鎂石纖維對(duì)聚甲醛可以起到增強(qiáng)作用,彎曲強(qiáng)度增大了12.4%;結(jié)晶度從82.1%降低到66.1%。
具體實(shí)施方式
聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備方法,包括如下步驟:
實(shí)施例1
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機(jī)下分散;后溶于無(wú)水乙醇中;然后將偶聯(lián)劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進(jìn)行油浴反應(yīng);完成后進(jìn)行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機(jī)中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料,加入偶聯(lián)劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料。
實(shí)施例2
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機(jī)下分散;后溶于無(wú)水乙醇中;然后將偶聯(lián)劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進(jìn)行油浴反應(yīng);完成后進(jìn)行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機(jī)中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料,加入偶聯(lián)劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料。
其中,所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。所述的水鎂石纖維的表面改性的過(guò)程中,偶聯(lián)劑的質(zhì)量為水鎂石纖維質(zhì)量1%。所述的水鎂石纖維與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為1∶10。所述的油浴反應(yīng)的溫度為60℃,油浴攪拌的時(shí)間為50 min。所述的擠出機(jī)機(jī)尾到機(jī)頭各段溫度分別為170,180,180,180,180,170 ℃。所述的改性水鎂石纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%。
實(shí)施例3
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機(jī)下分散;后溶于無(wú)水乙醇中;然后將偶聯(lián)劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進(jìn)行油浴反應(yīng);完成后進(jìn)行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機(jī)中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料,加入偶聯(lián)劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復(fù)合材料。
其中,所述的偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑。所述的水鎂石纖維的表面改性的過(guò)程中,偶聯(lián)劑的質(zhì)量為水鎂石纖維質(zhì)量2%。所述的水鎂石纖維與無(wú)水乙醇的質(zhì)量比為1∶10。所述的油浴反應(yīng)的溫度為80℃,油浴攪拌的時(shí)間為80 min。所述的擠出機(jī)機(jī)尾到機(jī)頭各段溫度分別為170,180,180,180,180,170 ℃。所述的改性水鎂石纖維的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%。