本發明涉及合成樹脂及塑料技術領域,具體涉及一種聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備方法。
背景技術:
聚甲醛是一種沒有側鏈,高密度、高結晶性的線性聚合物,具有優異的綜合性能,如抗疲勞強度高;耐磨性能好,磨擦性能非常優異;吸水率低;表面硬度大,剛性好;尺寸穩定性好,產品尺寸的精度高;良好的滑動,被譽為“超鋼”或者 “賽鋼”。聚甲醛以低于其他許多工程塑料的成本,正在逐漸替代一些傳統上被金屬所占領的市場,如替代鋅、黃銅、鋁和鋼等制作許多部件,廣泛用于電子電氣、機械儀表、汽車、醫療等領域。隨著聚甲醛應用領域的拓展,對其性能也提出了更高的要求,如拉伸強度、彈性模量等。礦物纖維是常用的聚合物增強填料,通過添加礦物纖維制備聚合物基復合材料可提高復合材料的性能。
水鎂石纖維是由水鎂石礦物的纖維狀變體而成的一種新型礦物資源,主要成分是氫氧化鎂,具有優良的力學性能、抗堿性能、分散性能及環境安全性。
技術實現要素:
本發明旨在提出一種聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備方法。
本發明的技術方案在于:
聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備方法,包括如下步驟:
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機下分散;后溶于無水乙醇中;然后將偶聯劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進行油浴反應;完成后進行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復合材料,加入偶聯劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復合材料。
所述的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。
所述的水鎂石纖維的表面改性的過程中,偶聯劑的質量為水鎂石纖維質量1%~2%。
所述的水鎂石纖維與無水乙醇的質量比為1∶10。
所述的油浴反應的溫度為60~80℃,油浴攪拌的時間為50~80 min。
所述的擠出機機尾到機頭各段溫度分別為170,180,180,180,180,170 ℃。
所述的改性水鎂石纖維的質量分數為3~5%。
本發明的技術效果在于:
本發明中,水鎂石纖維對聚甲醛可以起到增強作用,彎曲強度增大了12.4%;結晶度從82.1%降低到66.1%。
具體實施方式
聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備方法,包括如下步驟:
實施例1
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機下分散;后溶于無水乙醇中;然后將偶聯劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進行油浴反應;完成后進行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復合材料,加入偶聯劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復合材料。
實施例2
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機下分散;后溶于無水乙醇中;然后將偶聯劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進行油浴反應;完成后進行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復合材料,加入偶聯劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復合材料。
其中,所述的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。所述的水鎂石纖維的表面改性的過程中,偶聯劑的質量為水鎂石纖維質量1%。所述的水鎂石纖維與無水乙醇的質量比為1∶10。所述的油浴反應的溫度為60℃,油浴攪拌的時間為50 min。所述的擠出機機尾到機頭各段溫度分別為170,180,180,180,180,170 ℃。所述的改性水鎂石纖維的質量分數為3%。
實施例3
(1)水鎂石纖維的表面改性
先將水鎂石纖維放入離子水中置于高速攪拌機下分散;后溶于無水乙醇中;然后將偶聯劑溶液倒入水鎂石纖維懸浮液中,進行油浴反應;完成后進行抽濾、烘干;
(2)聚甲醛-水鎂石纖維復合材料的制備
將改性水鎂石纖維添加到聚甲醛基體中,置于擠出機中制備成聚甲醛-水鎂石纖維復合材料,加入偶聯劑,制備聚甲醛-水鎂石纖維復合材料。
其中,所述的偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑。所述的水鎂石纖維的表面改性的過程中,偶聯劑的質量為水鎂石纖維質量2%。所述的水鎂石纖維與無水乙醇的質量比為1∶10。所述的油浴反應的溫度為80℃,油浴攪拌的時間為80 min。所述的擠出機機尾到機頭各段溫度分別為170,180,180,180,180,170 ℃。所述的改性水鎂石纖維的質量分數為5%。