一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料及其制备方法与流程

文档序号:11379335阅读:358来源:国知局

技术领域:

本发明涉及高分子复合材料领域,具体的涉及一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。



背景技术:

聚甲醛,又名聚氧化次甲基,分子结构规整和结晶性使其物理机械性能十分优异,有“金属塑料”之称。其有良好的综合性能和着色性,且相对密度低,透气和透水蒸气较低等特点,具有较高的弹性模量,很高的刚性和硬度,比强度和比刚性接近于金属;拉伸强度、弯曲强度、耐蠕变性和耐疲劳性能优异,耐反复冲击、去载回复性优;摩擦系数小、耐磨耗、尺寸稳定性好、表面光泽好、粘弹性高,电绝缘性优,且不受温度影响;耐绝缘性好不受湿度影响。由于其以上优异性能,使得在汽车、电子电气、家用电器、精密机械和建筑材料等行业。

但是,随着电子电气设备外壳,电线电缆绝缘护套,电子芯片用包装材料以及棒材、板材等对抗静电要求的发展,市场对工程塑料的抗静电性要求也越来越多。聚甲醛用作记录媒体设备中的各种部件或粉尘工作环境中的部件时,为了防止灰尘附着、因静电造成的各种误动作或者因静电积累导致的危险,往往要求这些成形部件具有较好的抗静电性。

因此,需要一种聚甲醛,具有,良好的抗静电效果,防止因静电问题导致的灰尘附着、各种设备部件的误动作或者因静电积累导致的危险,并且需要具有较低的生产成本,使得抗静电甲醛的普遍使用成为可能。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,其抗静电性能好,耐磨性好,具有较好的自润滑效果,耐磨、耐化学腐蚀、耐高温,力学性能优异,设备工艺简单,具有较低的成本,且无毒,有利于环境保护。

本发明的另一个目的是提供该复合材料的制备方法。

为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛30-50份,聚氨酯10-15份,

聚氧化乙烯3-6份,聚四氟乙烯8-10份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠1-2份,

月桂酰基二乙酸基胺0.5-1.5份,

单硬脂酸甘油酯0.1-0.65份,

乙氧基化硬脂酰胺0.5-0.8份,

光屏蔽剂1-2份,热稳定剂0.5-1.5份,

润滑剂1.25-1.5份,相容剂0.8-2份。

作为上述技术方案的优选,一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛40份,聚氨酯11份,

聚氧化乙烯4.5份,聚四氟乙烯9份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠1.25份,

月桂酰基二乙酸基胺1.1份,

单硬脂酸甘油酯0.58份,

乙氧基化硬脂酰胺0.75份,

光屏蔽剂1.5份,热稳定剂1份,

润滑剂1.3份,相容剂1.5份。

作为上述技术方案的优选,所述聚甲醛为共聚型聚甲醛,其相对密度为1.4-1.43。

作为上述技术方案的优选,所述聚氧化乙烯的分子量为1×105-1×106

作为上述技术方案的优选,所述光屏蔽剂为纳米氧化钛、纳米氧化锌、碳纳米管、聚苯并咪唑、双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、2-乙氧基-5-叔丁基-2乙基草酰二苯胺中的一种或多种混合。

作为上述技术方案的优选,所述热稳定剂为硬脂酸锌和/或硬脂酸钙和/或脂肪酸锌和/或脂肪酸钙。

作为上述技术方案的优选,所述相容剂为聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚酰胺酰亚胺。

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将聚氨酯、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠、月桂酰基二乙酸基胺、单硬脂酸甘油酯、乙氧基化硬脂酰胺加入到高速捏合机中,在5000-8000转/分,120-150℃的状态下捏合5-15min,继续加入聚甲醛、光屏蔽剂、热稳定剂、润滑剂和相容剂,在150-180℃下,捏合10-20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后,再由注塑机注塑成型,得到新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中,所述挤出造粒的工艺条件为:料筒温度:1区175-180℃,2区180-185℃,3区180-195℃,4区185-200℃,五区180-195℃,机头175-190℃。

作为上述技术方案的优选,步骤(2)中所述注塑成型的工艺条件为:料筒温度:前段190-195℃,中段185-190℃,后段180-185℃,注塑压力6-8mpa,注射时间5-7s,保压时间12-15s。

本发明具有以下有益效果:

本发明提供的新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,其抗静电性能好,耐磨性好,具有较好的自润滑效果,耐磨、耐化学腐蚀、耐高温,力学性能优异,设备工艺简单,原料易得,具有较低的成本,且无毒,有利于环境保护。

具体实施方式:

为更好的理解本发明,下面通过实施例对本发明进一步说明,实施例只用于解释本发明,不会对本发明构成任何的限定。

实施例1

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛30份,聚氨酯10份,

聚氧化乙烯3份,聚四氟乙烯8份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠1份,

月桂酰基二乙酸基胺0.5份,

单硬脂酸甘油酯0.1份,

乙氧基化硬脂酰胺0.5份,

光屏蔽剂1份,热稳定剂0.5份,

润滑剂1.25份,相容剂0.8份。

其制备方法包括以下步骤:

(1)将聚氨酯、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠、月桂酰基二乙酸基胺、单硬脂酸甘油酯、乙氧基化硬脂酰胺加入到高速捏合机中,在5000转/分,120℃的状态下捏合5min,继续加入聚甲醛、光屏蔽剂、热稳定剂、润滑剂和相容剂,在150℃下,捏合10min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后,再由注塑机注塑成型,得到新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。

其中,挤出造粒的工艺条件为:料筒温度:1区175℃,2区180℃,3区180℃,4区185℃,五区180℃,机头175℃。

注塑成型的工艺条件为:料筒温度:前段190℃,中段185℃,后段180℃,注塑压力6mpa,注射时间5s,保压时间12s。

实施例2

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛50份,聚氨酯15份,

聚氧化乙烯6份,聚四氟乙烯10份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠2份,

月桂酰基二乙酸基胺1.5份,

单硬脂酸甘油酯0.65份,

乙氧基化硬脂酰胺0.8份,

光屏蔽剂2份,热稳定剂1.5份,

润滑剂1.5份,相容剂2份。

其制备方法包括以下步骤:

(1)将聚氨酯、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠、月桂酰基二乙酸基胺、单硬脂酸甘油酯、乙氧基化硬脂酰胺加入到高速捏合机中,在8000转/分,150℃的状态下捏合15min,继续加入聚甲醛、光屏蔽剂、热稳定剂、润滑剂和相容剂,在180℃下,捏合20min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后,再由注塑机注塑成型,得到新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。

其中,挤出造粒的工艺条件为:料筒温度:1区180℃,2区185℃,3区195℃,4区200℃,五区195℃,机头190℃。

注塑成型的工艺条件为:料筒温度:前段195℃,中段190℃,后段185℃,注塑压力8mpa,注射时间7s,保压时间15s。

实施例3

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛35份,聚氨酯11份,

聚氧化乙烯4份,聚四氟乙烯8.5份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠1.2份,

月桂酰基二乙酸基胺0.7份,

单硬脂酸甘油酯0.2份,

乙氧基化硬脂酰胺0.6份,

光屏蔽剂1.2份,热稳定剂0.7份,

润滑剂1.3份,相容剂1份。

其制备方法包括以下步骤:

(1)将聚氨酯、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠、月桂酰基二乙酸基胺、单硬脂酸甘油酯、乙氧基化硬脂酰胺加入到高速捏合机中,在6000转/分,130℃的状态下捏合7min,继续加入聚甲醛、光屏蔽剂、热稳定剂、润滑剂和相容剂,在160℃下,捏合12min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后,再由注塑机注塑成型,得到新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。

其中,挤出造粒的工艺条件为:料筒温度:1区176℃,2区181℃,3区182℃,4区188℃,五区182℃,机头177℃。

注塑成型的工艺条件为:料筒温度:前段191℃,中段186℃,后段181℃,注塑压力6.5mpa,注射时间6s,保压时间13s。

实施例4

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛40份,聚氨酯12份,

聚氧化乙烯4.5份,聚四氟乙烯8.8份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠1.4份,

月桂酰基二乙酸基胺0.9份,

单硬脂酸甘油酯0.3份,

乙氧基化硬脂酰胺0.65份,

光屏蔽剂1.4份,热稳定剂0.9份,

润滑剂1.35份,相容剂1.2份。

其制备方法包括以下步骤:

(1)将聚氨酯、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠、月桂酰基二乙酸基胺、单硬脂酸甘油酯、乙氧基化硬脂酰胺加入到高速捏合机中,在6500转/分,135℃的状态下捏合9min,继续加入聚甲醛、光屏蔽剂、热稳定剂、润滑剂和相容剂,在165℃下,捏合14min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后,再由注塑机注塑成型,得到新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。

其中,挤出造粒的工艺条件为:料筒温度:1区177℃,2区182℃,3区184℃,4区190℃,五区186℃,机头180℃。

注塑成型的工艺条件为:料筒温度:前段192℃,中段187℃,后段182℃,注塑压力7mpa,注射时间5s,保压时间14s。

实施例5

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛45份,聚氨酯13份,

聚氧化乙烯5份,聚四氟乙烯9份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠1.6份,

月桂酰基二乙酸基胺1.1份,

单硬脂酸甘油酯0.4份,

乙氧基化硬脂酰胺0.7份,

光屏蔽剂1.6份,热稳定剂1.1份,

润滑剂1.4份,相容剂1.4份。

其制备方法包括以下步骤:

(1)将聚氨酯、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠、月桂酰基二乙酸基胺、单硬脂酸甘油酯、乙氧基化硬脂酰胺加入到高速捏合机中,在7000转/分,140℃的状态下捏合11min,继续加入聚甲醛、光屏蔽剂、热稳定剂、润滑剂和相容剂,在170℃下,捏合16min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后,再由注塑机注塑成型,得到新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。

其中,挤出造粒的工艺条件为:料筒温度:1区178℃,2区183℃,3区185℃,4区190℃,五区188℃,机头180℃。

注塑成型的工艺条件为:料筒温度:前段193℃,中段188℃,后段183℃,注塑压力7.5mpa,注射时间7s,保压时间13s。

实施例6

一种新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料,以重量份计,包括以下组分:

聚甲醛48份,聚氨酯14份,

聚氧化乙烯5.5份,聚四氟乙烯9.5份,

月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠1.8份,

月桂酰基二乙酸基胺1.3份,

单硬脂酸甘油酯0.5份,

乙氧基化硬脂酰胺0.75份,

光屏蔽剂1.8份,热稳定剂1.3份,

润滑剂1.45份,相容剂1.8份。

其制备方法包括以下步骤:

(1)将聚氨酯、聚氧化乙烯、聚四氟乙烯、月桂酰胺乙基羟乙基甘氨酸钠、月桂酰基二乙酸基胺、单硬脂酸甘油酯、乙氧基化硬脂酰胺加入到高速捏合机中,在7500转/分,145℃的状态下捏合13min,继续加入聚甲醛、光屏蔽剂、热稳定剂、润滑剂和相容剂,在175℃下,捏合18min,得到混合物料;

(2)将步骤(1)得到的混合物料由双螺杆挤出机挤出造粒后,再由注塑机注塑成型,得到新型抗静电聚氨酯/聚甲醛复合材料。

其中,挤出造粒的工艺条件为:料筒温度:1区179℃,2区184℃,3区190℃,4区195℃,五区190℃,机头185℃。

注塑成型的工艺条件为:料筒温度:前段194℃,中段189℃,后段184℃,注塑压力7.5mpa,注射时间6s,保压时间15s。

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