一種表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于聚甲醛技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料及其制 備方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003] 聚甲醛（P0M)是五大工程塑料之一，其以（一CH20-）為主鏈，結(jié)晶度高，具有耐疲 勞性良好、摩擦系數(shù)低、耐有機(jī)溶劑、成型加工簡單等突出優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，聚甲醛還具有吸水性 小、尺寸穩(wěn)定、有光澤、抗熱強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐疲勞性強(qiáng)度高等特點(diǎn)，具有良好的抗蠕變特 性、幾何穩(wěn)定性和抗沖擊特性、良好的耐油、耐過氧化物等性能。但因聚甲醛具有的高結(jié)晶 度以及分子鏈不含親水性基團(tuán)和親油性基體的原因，P0M表面的可涂飾性很差，這大大限制 了P0M在汽車、電子電器等領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0004] 目前改善P0M表面可涂飾性能的方法是對成型后的制品進(jìn)行表面處理；聚合物表 面處理的方法有預(yù)涂涂料法、酸腐蝕法、火焰處理法、等離子體處理法、電暈處理法、溶劑氧 化法、表面接枝等方法。日本采用了預(yù)涂涂料的方法，以專用的預(yù)涂涂料在P0M表面預(yù)先涂 上一層10~15ym的膜，在135°C的溫度下處理30分鐘，但這種過高的熱處理溫度，會造成 P0M制品變形。綜上可以看出，雖然上述聚合物表面處理的方法可以提高聚合物表面的可涂 飾性，但這些方法會改變P0M基體的性能，造成制品的尺寸的變化，而且增加了制品的生產(chǎn) 流程，提高了企業(yè)生產(chǎn)制品的成本，具有一定的不足之處。
[0005]

【發(fā)明內(nèi)容】
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種表面可 涂飾的聚甲醛復(fù)合材料及其制備方法，使其能夠在保留聚甲醛基材優(yōu)異的力學(xué)性能的同 時(shí)，提高聚甲醛的表面可涂飾性。
[0006] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種表面可涂飾的聚甲醛復(fù) 合材料，包括如下成分：聚甲醛P0M、高分子表面改性劑、填料和抗氧化劑；所述高分子表面 改性劑包括熱塑性酚醛樹脂PF和聚乙烯醇PVA中的一種或兩種；所述填料包括石英砂、二 氧化硅和碳酸鈣中的一種或多種。
[0007] 上述表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： 1) 稱取各所述成分于高混機(jī)中混煉5~10min后，將混合均勻的物料送入雙螺桿擠出 機(jī)中擠出造粒；其中，所述雙螺桿擠出機(jī)的擠出溫度為110~230°C，螺桿轉(zhuǎn)速為40~200轉(zhuǎn)/ 分鐘； 2) 將步驟1)擠出造粒后的物料于50~120°C下干燥3~4h，將干燥后的物料注塑成形， 得到所述表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料 相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果 1、本發(fā)明通過使用共混法使POM的表面可涂飾性提高，在保留聚甲醛基材優(yōu)異的力學(xué) 性能同時(shí)，使制得的聚甲醛復(fù)合材料與丙烯酸類油漆的附著力達(dá)到了 〇級，顯著提高了聚 甲醛材料的可涂飾性能。
[0008] 2、本發(fā)明聚甲醛復(fù)合材料采用了PF、PVA作為高分子型表面改性劑，使表面改性 劑不會迀出聚甲醛基材，因此使制得的聚甲醛復(fù)合材料的涂層不會隨著使用時(shí)間的增加而 脫落，進(jìn)而延長了材料的使用期限。
[0009] 3、本發(fā)明采用了石英砂、二氧化硅、碳酸鈣作為填料，在增加P0M附著力的同時(shí)， 降低了原料成本；采用彈性體作為P0M復(fù)合材料的增韌劑，改善P0M的力學(xué)性能。
[0010] 4、本發(fā)明綜合考慮制得的聚甲醛復(fù)合材料既需要具有優(yōu)異的表面可涂飾性能，又 不能使力學(xué)性能大幅度下降的基礎(chǔ)上，對選擇原料之間的交互配伍關(guān)系進(jìn)行了深入研究， 最終發(fā)現(xiàn)只有當(dāng)選用本發(fā)明原料成分之間的重量配比關(guān)系時(shí)，才能兼顧可涂飾性和高力學(xué) 強(qiáng)度，達(dá)到雙贏的效果。
[0011] 5、本發(fā)明制備方法與其他聚甲醛表面改性相比，不會造成制品的尺寸的變化，且 簡化了聚甲醛的生產(chǎn)流程，具有操作簡單、成本低廉、易于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]
【附圖說明】
[0013] 圖1為實(shí)施例1的涂層附著力百格刀測試照片； 圖2為實(shí)施例2的涂層附著力百格刀測試照片； 圖3為實(shí)施例3的涂層附著力百格刀測試照片； 圖4為對比例1的涂層附著力百格刀測試照片。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015] 下面結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。本實(shí)施案例在以 本發(fā)明技術(shù)為前提下進(jìn)行實(shí)施，現(xiàn)給出詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，來說明本發(fā)明 具有創(chuàng)造性，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于以下的實(shí)施例。下述實(shí)施例中使用的化學(xué)藥品如 無特殊說明，即為普通市售產(chǎn)品。
[0016] 本發(fā)明所用原料：共聚P0M，日本寶理，牌號M90 ;共聚P0M，泰科納，牌號M90 ;熱塑 性酚醛樹脂，北京市津同樂泰化工產(chǎn)品有限公司，牌號為PF-2123 ;聚乙烯醇，中國石化上 海石油化工股份有限公司，牌號為PVA-1799D; 110甲基乙烯基硅橡膠，浙江新安化工集團(tuán) 股份有限公司，牌號為MVQ-110 :TPE,東莞捷佳塑膠科摶有限公司，牌號TE-70TA;TPU，德國 巴斯夫股份有限公司，牌號為1185A;石英砂，成都市科龍化工試劑廠，AR;碳酸鈣，天津市 科密歐化學(xué)試劑有限公司；超細(xì)白炭黑，四川自貢市中皓化工有限公，牌號為ZH999-1 ;抗 氧劑，上海安輝化工有限公司，牌號為1010。
[0017] 實(shí)施例1 一、一種表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料，包括如下重量份的成分：82份聚甲醛P0M、12 份熱塑性酚醛樹脂、1份聚氨酯型熱塑性彈性體TPU、5份二氧化硅和0. 5份抗氧化劑1010。 所述聚甲醛P0M的熔融指數(shù)為9g/10min，拉伸強(qiáng)度為58Mpa。 二、上述表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： 1) 稱取上述各重量份的成分于高混機(jī)中混煉7min后，將混合均勻的物料送入雙螺 桿擠出機(jī)中擠出造粒；其中，所述雙螺桿擠出機(jī)從進(jìn)料口到擠出口之間的各段溫度分別為： 第一區(qū)110°C、第二區(qū)170°C、第三區(qū)200°C、第四區(qū)220°C、第五區(qū)230°C、第六區(qū)230°C和七 區(qū)溫度210°C;雙螺桿擠出機(jī)的螺桿轉(zhuǎn)速為80轉(zhuǎn)/分鐘； 2) 將步驟1)擠出造粒后的物料于75°C下干燥4h，將干燥后的物料注塑成形，得到所 述表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料；其中，注塑溫度為200°C，模溫50°C。
[0018] 將本實(shí)施例制得的表面可涂飾的聚甲醛用乙醇清洗樣條表面，待充分干燥后噴 漆，7天后進(jìn)行百格刀測試，測試圖見圖1。
[0019] 實(shí)施例2 一、 一種表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料，包括如下重量份的成分：75份聚甲醛P0M、15 份熱塑性酚醛樹脂、10份聚乙烯醇PVA、10份碳酸鈣和0. 5份抗氧化劑1010。所述聚甲醛 P0M的熔融指數(shù)為8g/10min，拉伸強(qiáng)度為60Mpa。 二、 上述表面可涂飾的聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括如下步驟： 1) 稱取上述各重量份的成分于高混機(jī)中混煉7min后，將混合均勻的物料送入雙螺 桿擠出機(jī)中擠出造粒；其中，所述雙螺桿擠出機(jī)從進(jìn)料口到擠出口之間的各段溫度分別為： 第一區(qū)115°C、第二區(qū)160°C、第三區(qū)190°C、第四區(qū)2