本发明涉及免喷涂材料领域，更具体地，涉及一种聚甲醛复合材料及其制备方法。
背景技术
免喷涂材料作为一种用于表面装饰的、可以直接注塑成型的材料，不用经过喷漆等后续处理工序，成为近年来颇受人们欢迎的环保材料，在家电和汽车等诸多领域获得了非常广泛的应用。
常见的免喷涂材料通常以pp(聚丙烯)、abs(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、pc(聚碳酸酯)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)等材料为基础，辅以相应的颜料经过双螺杆挤出而成。这些免喷涂材料或多或少存在的各种问题，如pc、pmma基的材料熔体黏度较高，在注塑成型时，颜料在分散过程中易产生结合线、流痕等，形成外观缺陷；pp基的材料强度较低，制得的产品难以应用在受力部件，限制了免喷涂材料的使用。
因此，如何提供一种力学性能好、熔体流动性佳的免喷涂材料，成为本领域亟需解决的技术难题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种力学性能好、熔体流动性佳的聚甲醛复合材料的新技术方案。
根据本发明的第一方面，提供了一种聚甲醛复合材料。
该聚甲醛复合材料按重量份计包括如下组分：
所述聚甲醛为共聚聚甲醛，且所述聚甲醛在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为1-30g/10min。
可选的，所述增韧剂为热塑性聚氨酯、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和丁腈橡胶中的至少一种。
可选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和亚磷酸酯类热抗氧剂中的至少一种。
可选的，所述受阻酚类抗氧剂为1,3,5-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异腈尿酸，所述硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯，所述亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯。
可选的，所述润滑剂为金属皂类润滑剂、烯烃蜡润滑剂和酰胺蜡类润滑剂中至少一种。
可选的，所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。
可选的，所述色粉为经过有机包覆处理的铝粉、铜粉、金粉和云母粉中的至少一种。
根据本发明的第二方法，提供了一种本发明的聚甲醛复合材料的制备方法。
该聚甲醛复合材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按比例称取原材料；
(2)将聚甲醛、增韧剂、抗氧剂和润滑剂依次放入混合机中搅拌均匀，得到混合料；
(3)将所述步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，色粉和光稳定剂经侧喂料口送入双螺杆挤出机，再经过熔融、挤出、水冷、风干、切粒后即得到聚甲醛复合材料。
可选的，所述步骤(3)中的色粉的制备方法如下：
(1)将铝粉、铜粉、金粉和云母粉中的至少一种用无水乙醇洗涤后，过滤并常温烘干，得到前驱色粉；
(2)称取一定量的丙烯酸酯、前驱色粉、过硫酸钾、氯化铁和十二烷基苯磺酸钠，将前驱色粉、过硫酸钾和十二烷基苯磺酸钠依次投入至反应釜内，充分搅拌后加入丙烯酸酯，在60-80℃的温度下反应8-12h，然后再加入氯化铁搅拌均匀，过滤洗涤既得色粉。
可选的，所述步骤(2)中的丙烯酸酯、前驱色粉、过硫酸钾、氯化铁和十二烷基苯磺酸钠的质量比为(10-20):(30-60):(0.3-0.5):(2-4):(0.2-0.4)。
本公开的聚甲醛复合材料力学性能好，具有较高的耐刮擦性能，并且流动性好，成型加工性能佳，可以大幅度改善注塑过程中产生的流痕、熔接线等问题。
此外，通过适量的色粉的加入，可使得聚甲醛复合材料的外观呈现仿金属外观的效果。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本公开的聚甲醛复合材料按重量份计包括如下组分：
80-97份的聚甲醛。聚甲醛为共聚聚甲醛，且聚甲醛在190℃/2.16kg条件下的熔体流动速率为1-30g/10min。这种聚甲醛流动性能佳，有利于提高聚甲醛复合材料的可加工性能；结晶性能好，有利于提高聚甲醛复合材料的耐刮擦性能。
1-20份的增韧剂。增韧剂可为热塑性聚氨酯(tpu)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物和丁腈橡胶中的至少一种。
0.3-0.8份的抗氧剂。抗氧剂可为受阻酚类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂和亚磷酸酯类热抗氧剂中的至少一种。进一步地，受阻酚类抗氧剂为1,3,5-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异腈尿酸(抗氧剂3114)，硫代酯类抗氧剂为硫代二丙酸二硬脂醇酯(抗氧剂dstp)，亚磷酸酯类抗氧剂为亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯(抗氧剂168)。
0.2-1份的润滑剂。润滑剂为金属皂类润滑剂、烯烃蜡润滑剂和酰胺蜡类润滑剂中至少一种。进一步地，金属皂类润滑剂可例如为硬脂酸锌、硬脂酸钙等；烯烃蜡润滑剂可例如为聚乙烯蜡、eva蜡等；酰胺蜡类润滑剂可例如为芥酸酰胺、n,n一双乙撑硬脂肪酸酰胺等。
0.2-0.4份的光稳定剂。光稳定剂可为受阻胺类光稳定剂。
1-3份的色粉。色粉可为经过有机包覆处理的铝粉、铜粉、金粉和云母粉中的至少一种。
具体实施时，色粉可按如下方法制备：
(1)将铝粉、铜粉、金粉和云母粉中的至少一种用无水乙醇洗涤后，过滤并常温烘干，得到前驱色粉。
(2)称取一定量的丙烯酸酯、前驱色粉、过硫酸钾、氯化铁和十二烷基苯磺酸钠，将前驱色粉、过硫酸钾和十二烷基苯磺酸钠依次投入至反应釜内，充分搅拌后加入丙烯酸酯，在60-80℃的温度下反应8-12h，然后再加入氯化铁搅拌均匀，过滤洗涤既得色粉。丙烯酸酯、前驱色粉、过硫酸钾、氯化铁和十二烷基苯磺酸钠的质量比可为(10-20):(30-60):(0.3-0.5):(2-4):(0.2-0.4)。
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所使用的材料和试剂，如无特殊说明，均可从商业途径得到，实验中使用的设备如无特殊说明，均为本领域技术人员熟知的设备。
聚甲醛复合材料按如下方法进行制备：
(1)按比例称取原材料；
(2)将聚甲醛、增韧剂、抗氧剂和润滑剂依次放入混合机中搅拌均匀，得到混合料；
(3)将所述步骤(2)中得到的混合料经主喂料口送入双螺杆挤出机，色粉和光稳定剂经侧喂料口送入双螺杆挤出机，再经过熔融、挤出、水冷、风干、切粒后即得到聚甲醛复合材料。
实施例1
原料重量份如下：
实施例2
原料重量份如下：
实施例3
原料重量份如下：
对比例1
对比例2
对比例3
对比例4
将上述实施例1-3及对比例1-4得到的复合材料按照统一工艺注塑成350*100*3.2mm的样板，对样板的相关参数及效果进行评估。
表1
外观评价按1～5级进行评价，分别用数量不同的加号表示，加号越多，表示相应的问题越严重或金属效果越好。低温冲击性能按iso180标准，测试其23℃下的悬臂梁冲击强度。十字刮擦按相应标准进行，测试其△l，该值越低，表示耐刮擦性越强。
由上表可以看出，本发明的聚甲醛复合材料在冲击强度、金属效果、流痕及熔接线等方面有非常均衡的效果，其流痕及熔接线相对于传统底材的免喷涂材料有明显的改善，金属外观的效果也有较大幅度地提升。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。