技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
背景技術(shù)：
：
聚甲醛是二十世紀(jì)五十年代問世的熱塑性塑料，按合成方法及化學(xué)結(jié)構(gòu)不同，可分為共聚甲醛和均聚甲醛兩種。聚甲醛分子鏈柔順性好，分子鏈結(jié)構(gòu)規(guī)整性高，結(jié)晶度高，模量大、硬度高、尺寸穩(wěn)定性好，耐蠕變性和自潤(rùn)滑性好、使用溫度范圍廣。無增強(qiáng)的聚甲醛屬于最硬和韌性最好的熱塑性塑料。但是聚甲醛是最易燃燒的高分子材料，其極限氧指數(shù)只有14.9，著火時(shí)燃燒速度快，有刺激性氣味、產(chǎn)生大量熔滴。其在汽車行業(yè)。機(jī)械制造、精密儀器、化學(xué)工業(yè)、電器通信設(shè)備、結(jié)構(gòu)零件、農(nóng)用機(jī)械、家庭用品等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。但是由于其易燃性，限制了其在日用消費(fèi)品、電子電器等要求阻燃的方面的應(yīng)用。開發(fā)綜合性能優(yōu)異的阻燃聚甲醛，對(duì)擴(kuò)大聚甲醛的應(yīng)用范圍有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
：
本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，其阻燃性好，韌性大，耐磨、耐高溫、耐熱性好，無毒，對(duì)環(huán)境友好。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供該復(fù)合材料的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛20-50份，聚苯并咪唑8-15份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯10-18份，
玻璃纖維3.5-6份，炭黑2-3.6份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯5.5-10份，
阻燃劑5-10份，吸醛劑3.2-6.5份，
穩(wěn)定劑1.2-3份，潤(rùn)滑劑0.5-1.5份，分散劑1-2份。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛48份，聚苯并咪唑12份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯15份，
玻璃纖維5.5份，炭黑2份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯8份，
阻燃劑10份，吸醛劑5.5份，
穩(wěn)定劑1.6份，潤(rùn)滑劑1.1份，分散劑1.5份。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述聚甲醛為共聚型聚甲醛，其相對(duì)密度為1.42-1.45。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的相對(duì)密度為1.4-1.42，黏度為0.6-1.2。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述玻璃纖維的直徑為20-30nm，長(zhǎng)度為0.5-1.5μm。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述阻燃劑為氫氧化鋁、氫氧化鎂、偏硼酸銨、硼酸鋅、三氧化二銻、n-羥甲基丙酰胺類甲基膦酸酯、n,n-對(duì)苯二胺基(2-羥基)二芐基膦酸四乙酯、甲基膦酸二甲酯、烷基次膦酸鋅、bl-環(huán)保阻燃劑中的一種或多種混合。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述吸醛劑為三聚氰胺、聚磷酸胺、雙氰胺中的一種或多種混合。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述穩(wěn)定劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、脂肪酸鋅、脂肪酸鈣、環(huán)氧大豆油中的一種或多種混合。
作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述分散劑為聚甲基丙烯酸甲酯、磷酸三苯酯、聚甲基硅氧烷、硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑中的一種或多種混合。
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、阻燃劑、吸醛劑、聚苯并咪唑加入到高速混合機(jī)中，在100-120℃下混合5-10min，得到復(fù)合阻燃劑；
(2)向步驟(1)得到的復(fù)合阻燃劑中加入聚甲醛、玻璃纖維、炭黑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、分散劑，在120-150℃下，繼續(xù)混合20-30min，得到混合物料；
(3)將步驟(2)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)在溫度：1段150-160℃，2段160-170℃，三段180-190℃，四段180-190℃，機(jī)頭175-185℃的條件下擠出造粒，再由注塑機(jī)在180-200℃，壓力1-2mpa的條件下，注塑成型，得到環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明采用無機(jī)、有機(jī)復(fù)合阻燃劑，阻燃劑成中性，不會(huì)造成聚甲醛的降解，該阻燃劑環(huán)保無毒、阻燃、抑煙效果好；聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、玻璃纖維可以有效提高聚甲醛材料的韌性，該復(fù)合材料耐熱性、耐磨性、抗沖擊性大大提高，可長(zhǎng)期應(yīng)用在高溫條件下；
本發(fā)明提供的聚甲醛復(fù)合材料，無毒，制備工藝簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備要求低，原料易得，成本低，可廣泛應(yīng)用于耐高溫、耐磨耗以及承受高負(fù)荷的零件。
具體實(shí)施方式：
為更好的理解本發(fā)明，下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，實(shí)施例只用于解釋本發(fā)明，不會(huì)對(duì)本發(fā)明構(gòu)成任何的限定。
實(shí)施例1
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛20份，聚苯并咪唑8份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯10份，
玻璃纖維3.5份，炭黑26份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯5.5份，
阻燃劑5份，吸醛劑3.2份，
穩(wěn)定劑1.2份，潤(rùn)滑劑0.5份，分散劑1份。
其制備方法包括以下步驟：
(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、阻燃劑、吸醛劑、聚苯并咪唑加入到高速混合機(jī)中，在100℃下混合5min，得到復(fù)合阻燃劑；
(2)向步驟(1)得到的復(fù)合阻燃劑中加入聚甲醛、玻璃纖維、炭黑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、分散劑，在120℃下，繼續(xù)混合20min，得到混合物料；
(3)將步驟(2)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)在溫度：1段150℃，2段160℃，三段180℃，四段180℃，機(jī)頭175℃的條件下擠出造粒，再由注塑機(jī)在180℃，壓力1mpa的條件下，注塑成型，得到環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
實(shí)施例2
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛50份，聚苯并咪唑15份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯18份，
玻璃纖維6份，炭黑3.6份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯10份，
阻燃劑10份，吸醛劑6.5份，
穩(wěn)定劑3份，潤(rùn)滑劑1.5份，分散劑2份。
其制備方法包括以下步驟：
(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、阻燃劑、吸醛劑、聚苯并咪唑加入到高速混合機(jī)中，在120℃下混合10min，得到復(fù)合阻燃劑；
(2)向步驟(1)得到的復(fù)合阻燃劑中加入聚甲醛、玻璃纖維、炭黑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、分散劑，在150℃下，繼續(xù)混合30min，得到混合物料；
(3)將步驟(2)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)在溫度：1段160℃，2段170℃，三段190℃，四段190℃，機(jī)頭185℃的條件下擠出造粒，再由注塑機(jī)在200℃，壓力2mpa的條件下，注塑成型，得到環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
實(shí)施例3
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛30甲酸乙二醇酯12份，
玻璃纖維4份，炭黑2.4份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯6.5份，
阻燃劑6份，吸醛劑4份，
穩(wěn)定劑1.5份，潤(rùn)滑劑0.7份，分散劑1.2份。
其制備方法包括以下步驟：
(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、阻燃劑、吸醛劑、聚苯并咪唑加入到高速混合機(jī)中，在105℃下混合6min，得到復(fù)合阻燃劑；
(2)向步驟(1)得到的復(fù)合阻燃劑中加入聚甲醛、玻璃纖維、炭黑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、分散劑，在130℃下，繼續(xù)混合22min，得到混合物料；
(3)將步驟(2)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)在溫度：1段152℃，2段162℃，三段182℃，四段182℃，機(jī)頭177℃的條件下擠出造粒，再由注塑機(jī)在185℃，壓力1.2mpa的條件下，注塑成型，得到環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
實(shí)施例4
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛35份，聚苯并咪唑11份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯12份，
玻璃纖維4.5份，炭黑2.6份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯7.5份，
阻燃劑7份，吸醛劑4.5份，
穩(wěn)定劑1.8份，潤(rùn)滑劑0.9份，分散劑1.4份。
其制備方法包括以下步驟：
(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、阻燃劑、吸醛劑、聚苯并咪唑加入到高速混合機(jī)中，在110℃下混合7min，得到復(fù)合阻燃劑；
(2)向步驟(1)得到的復(fù)合阻燃劑中加入聚甲醛、玻璃纖維、炭黑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、分散劑，在135℃下，繼續(xù)混合26min，得到混合物料；
(3)將步驟(2)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)在溫度：1段154℃，2段164℃，三段184℃，四段184℃，機(jī)頭179℃的條件下擠出造粒，再由注塑機(jī)在190℃，壓力1.4mpa的條件下，注塑成型，得到環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
實(shí)施例5
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛40份，聚苯并咪唑12份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯14份，
玻璃纖維5.5份，炭黑3份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯8.5份，
阻燃劑8份，吸醛劑5.5份，
穩(wěn)定劑2份，潤(rùn)滑劑1.1份，分散劑1.8份。
其制備方法包括以下步驟：
(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、阻燃劑、吸醛劑、聚苯并咪唑加入到高速混合機(jī)中，在115℃下混合8min，得到復(fù)合阻燃劑；
(2)向步驟(1)得到的復(fù)合阻燃劑中加入聚甲醛、玻璃纖維、炭黑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、分散劑，在140℃下，繼續(xù)混合28min，得到混合物料；
(3)將步驟(2)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)在溫度：1段156℃，2段166℃，三段186℃，四段186℃，機(jī)頭181℃的條件下擠出造粒，再由注塑機(jī)在195℃，壓力1.6mpa的條件下，注塑成型，得到環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
實(shí)施例6
一種環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，以重量份計(jì)，包括以下組分：
聚甲醛45份，聚苯并咪唑13份，
聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯16份，
玻璃纖維6份，炭黑3.3份，
乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯9.5份，
阻燃劑9份，吸醛劑6份，
穩(wěn)定劑2.5份，潤(rùn)滑劑1.3份，分散劑1.8份。
其制備方法包括以下步驟：
(1)將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯、阻燃劑、吸醛劑、聚苯并咪唑加入到高速混合機(jī)中，在120℃下混合9min，得到復(fù)合阻燃劑；
(2)向步驟(1)得到的復(fù)合阻燃劑中加入聚甲醛、玻璃纖維、炭黑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、分散劑，在148℃下，繼續(xù)混合28min，得到混合物料；
(3)將步驟(2)得到的混合物料由雙螺桿擠出機(jī)在溫度：1段158℃，2段168℃，三段188℃，四段188℃，機(jī)頭183℃的條件下擠出造粒，再由注塑機(jī)在195℃，壓力1.8mpa的條件下，注塑成型，得到環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料。
下面對(duì)本發(fā)明提供的環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料進(jìn)行性能測(cè)試。
(1)拉伸性能
用深圳瑞格爾儀器有限公司的rgl-20型電子萬能拉力試驗(yàn)機(jī)按gb/t1040-1992測(cè)試樣品的拉伸性能，拉伸速率為10mm/min。
(2)缺口沖擊性能
用深圳瑞格爾儀器有限公司的rxj-5.5型沖擊試驗(yàn)機(jī)按gb/t1843-1994測(cè)試樣品的缺口沖擊性能。
(3)彎曲性能
用深圳瑞格爾儀器有限公司的rgl-20型電子萬能拉力試驗(yàn)機(jī)按gb/t9341-2000測(cè)試樣品的彎曲性能，彎曲速度為2mm/min。
(4)阻燃性能
阻燃等級(jí)是由物質(zhì)具有的或材料經(jīng)處理后具有的明顯推遲火焰蔓延的性質(zhì)而劃分的等級(jí)，本發(fā)明采用厚度為4mm的樣品進(jìn)行水平燃燒測(cè)試。
測(cè)試結(jié)果如表1所示：
表1
從表1來看，本發(fā)明提供的環(huán)保高效阻燃聚甲醛復(fù)合材料，阻燃性能好，機(jī)械性能優(yōu)異。