本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种高韧性聚甲醛复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚甲醛(POM)又名缩醛树脂，通过甲醛聚合所得。聚甲醛是一种没有侧链，高密度，高结晶性的线性聚合物，具有优异的综合性能：聚甲醛具有类似金属的硬度、强度和钢性，良好的电性能和耐磨性，有“夺钢”、“超钢”之称；聚甲醛在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性、良好的耐疲劳性，且即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性；聚甲醛还具备良好的耐腐蚀性。因此，自聚甲醛问世以来，已经广泛应用于电子电气、机械、仪表、日用轻工、汽车、建材、农业等领域。
但由于聚甲醛具有高结晶性，使得材料缺口冲击强度差，缺口比较敏感，且低温韧性较差。现有的改性聚甲醛耐冲击性的方法是在聚甲醛中加入玻璃纤维等增韧材料，这类方法虽然提高了聚甲醛的机械强度，但对材料低温韧性反而有负作用。
另外，随着社会的发展和聚甲醛的应用领域的逐渐拓展，对其模量、力学强度、尺寸稳定性、耐热性等提出了更高的要求。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种高韧性聚甲醛复合材料及其制备方法，解决现有技术的聚甲醛冲击强度差、低温韧性差的技术问题，进一步提高其力学性能。
本发明解决上述技术问题采取的技术方案如下。
高韧性聚甲醛复合材料，组成及重量份为：
优选的，所述聚甲醛的熔融指数为10-25g/10min。
优选的，所述丁腈橡胶粉的平均粒径为50-250nm。
优选的，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂；更优选的为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂1024、抗氧剂CA或抗氧剂GA-80。
优选的，所述硅油的粘度为100cs-600cs。
优选的，所述增塑剂为齐聚酯；更优选的为邻苯二甲酸二丁酯。
本发明还提供上述高韧性聚甲醛复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成和重量份称取各原料；
步骤二、将各原料搅拌混合均匀，挤出造粒，得到高韧性聚甲醛复合材料。
优选的，所述搅拌速度为1000-2000转/分，搅拌时间为10-25min。
优选的，挤出的温度为160-200℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明的高韧性聚甲醛复合材料力学性能好、低温韧性好，经试验检测：抗冲击强度为9.8-1.5KJ/m2，拉伸强度为75-85MPa，断裂伸长率为85-105％，弯曲模量为1.95-2.15GPa，弯曲强度为89-93MPa，且将试样置于-50℃的环境中60min，不开裂。
本发明的高韧性聚甲醛复合材料的制备方法工艺简单，易于操作。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
本发明的高韧性聚甲醛复合材料，由100重量份的聚甲醛、15-25重量份的热塑性聚氨酯、10-20重量份的丁腈橡胶粉、2-5重量份的抗氧剂、5-10重量份的硅油、2.5-5重量份的增塑剂、1-4重量份的硬脂酸钙和2-3重量份的硬脂酸锌组成。
本发明中，聚甲醛的熔融指数为10-25g/10min。
本发明中，丁腈橡胶粉的平均粒径为50-250nm。
本发明中，抗氧剂为受阻酚类抗氧剂或亚磷酸酯类抗氧剂，如抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂1024、抗氧剂CA、抗氧剂GA-80等。
本发明中，硅油的粘度为100cs-600cs。
本发明中，增塑剂为齐聚酯，如增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。
本发明还提供上述高韧性聚甲醛复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成和重量份称取各原料；
步骤二、将各原料搅拌混合均匀，挤出造粒，得到高韧性聚甲醛复合材料。
本发明中，优选的，搅拌速度为1000-2000转/分，搅拌时间为10-25min；挤出的温度为160-200℃。
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1
高韧性聚甲醛复合材料，由100重量份的聚甲醛(熔融指数为10g/10min)、15重量份的热塑性聚氨酯、10重量份的丁腈橡胶粉(平均粒径为50nm)、2重量份的抗氧剂1010、5重量份的硅油(粘度为100cs)、2.5重量份的邻苯二甲酸二丁酯、1重量份的硬脂酸钙和2重量份的硬脂酸锌组成。
上述高韧性聚甲醛复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成和重量份称取各原料；
步骤二、将各原料搅拌混合均匀，160-200℃挤出造粒，得到高韧性聚甲醛复合材料。
实施例2
高韧性聚甲醛复合材料，由100重量份的聚甲醛(熔融指数为25g/10min)、25重量份的热塑性聚氨酯、20重量份的丁腈橡胶粉(平均粒径为250nm)、5重量份的抗氧剂1076、10重量份的硅油(粘度为300cs)、5重量份的邻苯二甲酸二丁酯、4重量份的硬脂酸钙和3重量份的硬脂酸锌组成。
上述高韧性聚甲醛复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成和重量份称取各原料；
步骤二、将各原料搅拌混合均匀，160-200℃挤出造粒，得到高韧性聚甲醛复合材料。
实施例3
高韧性聚甲醛复合材料，由100重量份的聚甲醛(熔融指数为15g/10min)、20重量份的热塑性聚氨酯、15重量份的丁腈橡胶粉(平均粒径为150nm)、3重量份的抗氧剂1024、7重量份的硅油(粘度为400cs)、3重量份的邻苯二甲酸二丁酯、3重量份的硬脂酸钙和2.5重量份的硬脂酸锌组成。
上述高韧性聚甲醛复合材料的制备方法，步骤如下：
步骤一、按组成和重量份称取各原料；
步骤二、将各原料搅拌混合均匀，160-200℃挤出造粒，得到高韧性聚甲醛复合材料。
对实施例1-3的聚甲醛复合材料的力学性能进行检测，检测结果如表1所示。拉伸强度检测标准为ISO527，缺口冲击强度检测标准为ISO179、断裂伸长率检测标准为ISO527，弯曲强度和弯曲模量采用ASTM D900。
表1实施例1-3的聚甲醛复合材料的力学性能
从表1可以看出，本发明的聚甲醛复合材料力学性能好，抗冲击性强。
将对实施例1-3的聚甲醛复合材料的条形试样置于-50℃的环境中60min，样品不开裂，低温韧性好。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。