专利名称：专用于聚甲醛改性的黑色功能母粒及其制造方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种改性聚甲醛的黑色功能母粒及其制造方法。
背景技术：
聚甲醛(POM)又称为聚氧亚甲基，被誉为“超钢”或者“赛刚”，是当今世界五大工程塑料之一。其分子结构式为(_CH20-)n，是一种没有侧链、高密度、高熔点、高结晶性的线性聚合物。具有优异的强度和刚度，良好的耐腐蚀、耐磨、自润滑和抗蠕变性能，突出的耐疲劳性能，是所有塑料中比强度较为接近金属的树脂品种之一，已经广泛用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域，在医疗、运动器械等新的领域也有较好的增长态势。
虽然聚甲醛具有优良的综合性能，但也存在一些不足之处，如冲击韧性低、缺口敏感性大，这些缺点极大地限制了聚甲醛在各个领域中应用范围的扩大，因此需要对聚甲醛进行改性。CN200610022223. 3采用聚甲醛与聚氧化乙烯共混改性提高缺口冲击强度、降低摩擦系数和磨耗量，CN200310104042. I采用聚甲醛、聚烯烃或共聚聚烯烃弹性体和增强剂共混改性提高其韧性，上述专利改性后的聚甲醛的刚性都有所下降。CN200510020429. 8采用一种超细复合粉体来增韧聚甲醛，但工艺十分复杂。CN2010104550.X采用硅、铝、炭黑与聚甲醛共混改性提高其耐磨性、机械强度、抗压性和自润滑性，这些专利都是直接将粉体与聚甲醛树脂直接混合，由于粉体易飞扬，生产操作过程易造成环境污染。粉煤灰为工业废渣，其主要成分为Si02、Al2O3，属于铝硅酸类无机粉体材料，具有质轻、低导热、无毒、阻燃、化学稳定性好、高分散等优点，由于流动性好，在加工中可以降低对设备的磨损，可使材料耐腐蚀、耐磨，而且由于集中力小，使材料力学性能提高。其来源于工业废料，成本低廉又环保安全。。
发明内容
本发明针对聚甲醛性能缺点以及现有技术的不足，结合粉煤灰的优点，将粉煤灰、炭黑、偶联剂和乙烯-醋酸乙烯共聚物共混造粒后在对聚甲醛进行改性，提供一种专用于聚甲醛改性的黑色功能母粒，工艺简单，操作方便，又环保卫生，在保证聚甲醛制品的强度不变的情况下，增强聚甲醛的韧性，同时降低聚甲醛制品的成本和保持制品生产时车间的整洁性。本发明的目的由以下技术措施实现，所述专用聚甲醛改性的黑色功能母粒的按重量百分比主要由以下组分组成
炭黑5% 10%;
粉煤灰40% 50% ；
乙烯-醋酸乙烯共聚物 37°/Γ54% ；
偶联剂1%_3%。其中粉煤灰为一级品，乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为28%，偶联剂为钛酸酯偶联剂或是铝酸酯偶联剂。本发明还公开了一种制造所述黑色功能母粒的方法，包括以下步骤
将一级品粉煤灰与偶联剂加入到高速混合机中进行表面处理5 12min，得到改性的粉煤灰；
将改性后的粉煤灰及其他组分材料投入密炼机中剪切、捏合并混炼塑化形成熔体块； 将密炼后形成的熔体块输送到双螺杆挤出机中挤出造粒。所述双螺杆挤出机的温度为120°C "140°C，转速为20(T300r/min。将上述黑色功能母粒以15%添加到聚甲醛中进行共混改性后，其拉伸强度基本保持不变，但是缺口冲击强度提高了 50%以上。·
实施本发明，具有如下有益效果
1、粉煤灰在制品中起到填充增强的作用，其价格低廉，可以大大降低聚甲醛制品的成
本；
2、在聚甲醛制品生产过程中添加入15%的色母粒后，可以在保证强度不变的前提下，提闻制品的朝性；
3、将聚甲醛的改性材料先通过密炼、挤出、造粒，制成色母粒，可以改善聚甲醛后续加工的生产环境。
具体实施例方式实施例I
炭黑5%
粉煤灰40%
乙烯-醋酸乙烯共聚物54%
偶联剂1%
制备方法
将一级品粉煤灰与偶联剂加入到高速混合机中进行表面处理8min，将改性后的粉煤灰及计量好的其他组分材料投入密炼机中剪切、捏合并混炼塑化形成熔体块，将密炼后形成的熔体块送入螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机的温度为120°C 130°C，转速为300r/min0实施例2
炭黑8%
粉煤灰45%
乙烯-醋酸乙烯共聚物45%
偶联剂2%
制备方法
将一级品粉煤灰与偶联剂加入到高速混合机中进行表面处理8min，将改性后的粉煤灰及计量好的其他组分材料投入密炼机中剪切、捏合并混炼塑化形成熔体块，将密炼后形成的熔体块送入螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机的温度为125 135°C，转速为250r/min。实施例3
炭黑10%粉煤灰50%
乙烯-醋酸乙烯共聚物 37%
偶联剂3%
制备方法
将一级品粉煤灰与偶联剂加入到高速混合机中进行表面处理12min，将改性后的粉煤灰及计量好的其他组分材料投入密炼机中剪切、捏合并混炼塑化形成熔体块，将密炼后形成的熔体块送入螺杆挤出机中挤出造粒，螺杆挤出机的温度为125 140°C，转速为200r/min0将上述黑色功能母粒以15%的比例添加到聚甲醛中进行共混改性后，进行力学性能测试并与纯的聚甲醛进行对比，如下表如示
权利要求
1.一种专用于聚甲醛改性的黑色功能母粒，其特征在于，按重量百分比主要由以下组分组成 炭黑5% 10%; 粉煤灰40% 50% ； 乙烯-醋酸乙烯共聚物 37°/Γ54% ； 偶联剂1%_3% ； 其中粉煤灰为一级品，乙烯-醋酸乙烯共聚物的VA含量为28%，偶联剂为钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂。
2.一种制造权利要求I所述黑色母粒的方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)将一级品粉煤灰与偶联剂加入到高速混合机中进行表面处理5 12min，得到改性的粉煤灰； (2)将改性后的粉煤灰及其他组分材料投入密炼机中剪切、捏合并混炼塑化形成熔体块； (3 )将密炼后形成的熔体块输送到双螺杆挤出机中挤出造粒。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的温度为1200C 140°C，转速为 200 300r/min。
全文摘要
本发明公开了一款专用于聚甲醛改性的黑色功能母粒，包括炭黑5%～10%；粉煤灰40%～50%；乙烯-醋酸乙烯共聚物37%～54%；偶联剂1%～3%。相应地，本发明还公开了一种制造所述黑色功能母粒的方法。在聚甲醛中添加黑色功能母粒15%进行共混改性后，其屈服拉伸强度为60～65MPa，缺口冲击强度为10～12KJ/m2，弹性模量为2500～2600MPa。采用上述色母粒对聚甲醛进行改性工艺操作方便，成本降低且环保卫生。
文档编号C08K9/04GK102911477SQ20121042916
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月1日 优先权日2012年11月1日
发明者黄伟汕, 张朝益, 张朝凯, 陈贤裕, 余维深 申请人:广东美联新材料股份有限公司