了制备出高耐磨、低磨耗聚甲醛,天津津腾实验室用聚四氟乙烯(PTFE)及相容剂A与聚甲醛原料经熔融共混改性,制备出高耐磨聚甲醛复合材料,通过样品的性能测试与研究,发现聚四氟乙烯可以有效降低聚甲醛的摩擦系数,同时力学性能降幅较小,经下游试用,制品满足了扣具、齿轮等中高频次运转的严苛要求。
加入PTFE后复合材料的摩擦系数与纯POM相比显著降低,而且POM/PTFE复合材料的摩擦系数随着PTFE质量比例增加而降低。纯POM的摩擦系数在前半阶段处在上升趋势,在后半阶段维持在0.29左右平稳波动。加入PTFE共混复合后,PTFE5复合材料的摩擦系数降至0.18左右,PTFE8复合材料进一步降低至0.15左右,PTFE10复合材料的摩擦系数持续降低,即维持在0.13左右波动。由此说明,聚四氟乙烯(PTFE)是聚甲醛的有效耐磨助剂,可以明显降低POM/PTFE复合材料的滑动摩擦系数。
随着聚四氟乙烯(PTFE)添加量的增加,POM/PTFE复合材料的摩擦系数均有较大幅度降低,添加质量分数5%PTFE复合材料的质量磨损率也出现下降,而添加质量分数8%、10%PTFE的复合材料,仅降低了摩擦系数。研究表明,5%以上的PTFE在POM基体内分散有限,导致质量磨损率有波动性上升[5],说明5%PTFE耐磨改性聚甲醛复合材料的耐磨性能最优。
随着PTFE添加量的增加,POM/PTFE复合材料的力学性能有所降低,但在可接受范围内,其中PTFE5复合材料的力学性能降幅最小,性能最优,能够满足用户需求。
PTFE对POM/PTFE耐磨复合材料的熔融指数、熔融温度和结晶温度影响较小,故工艺可控,且产品性能稳定。