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POM具有優(yōu)良的自潤滑性能，被廣泛用于制作機械、電子電氣等領域各種要求有自潤滑性能的機械零部件，而且有不斷增長的趨勢。但隨著辦公用具、自動化及音像設備等的高性能化，其機械裝置也越來越復雜，只能適用于低速低負荷的普通POM已難以滿足精密機械、電子電氣等動力傳導零部件高速、高壓、高溫、輕量化的要求。

為了適應新的需求，同時使POM具有較高的臨界PV值和較高的刺耳噪音發(fā)生負荷，需通過共混、填充、嵌段共聚、與金屬復合等手段開發(fā)出摩擦磨損特性好、力學性能優(yōu)異的POM自潤滑復合材料。

目前，改良POM摩擦磨損性能的方法有很多，歸納起來主要有以下六種方法。但機理上有兩種，一種潤滑，一種增硬。

機理一

潤滑

一、添加聚四氟乙烯（PTFE)、高密度聚乙烯（HDPE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE）、高分子量硅酮等自身摩擦系數較低的高分子材料：

添加有機高分子類潤滑劑，主要是因其可偏折在POM的表面上層附近，使POM表面和摩擦副表面之間的摩擦形式部分轉化為添加高分子的表面和摩擦副表面之間的摩擦形式，從而減小對POM 表面所產生的摩擦阻力，有效減小疲勞斷裂點的生成，或者是因其分散在POM相中，以其局部的減磨效果和整體上的網絡效果，限制摩擦副表面上較尖銳部分的磨損或磨粒對POM表面的嵌入深度，既降低了POM 表面的摩擦阻力，又有效地抑制犁切裂紋及疲勞斷裂點的生成，以上兩種情況均使POM表面在摩擦過程中不易產生材料片狀磨屑的剝離和脫落而誘發(fā)的大面積粘著磨損。原則上，材料本身的摩擦系數比POM小，耐磨性比POM好，且其熔融溫度低于POM的高分子化合物，如PTFE、LDPE、HDPE、UHMWPE、PB、NBR及硅樹脂等都可以使用。

目前國內外對POM摩擦磨損性能改進采用最多的方法是添加PTFE高分子潤滑材料。1966年國外最先報導了在POM樹脂中添加PTFE粉，摩擦系數降低50%，極限PV值提高2~3倍。研究表明，POM中加入PTFE粉末后，摩擦系數和磨損量均顯著降低，其摩擦系數從純POM的0.21下降至0.10，這主要是由于PTFE具有極低的摩擦系數，它能在較短的時間內在對偶表面形成轉移膜，使摩擦變成PTFE內部的摩擦。

但 PTFE的加入使改性聚甲醛的力學性能和加工性能劣化，PTFE添加量增加10%，一般會使拉伸強度下降8%-10%，且PTFE的大量加入無疑會大大提高產品的成本。為了克服加入大量PTFE造成的力學性能的下降，可以向共混物中加入經過鈉-萘配合物的四氫呋喃溶液處理的PTFE。PTFE經過處理后，其表面的極性基團增加，與POM的相容性增加，可以均勻地分散在POM中，而吸附在PTFE表面的NaF鹽起著POM結晶成核劑的作用,從而使POM共混物的力學性能大幅度提高。但要注意控制化學處理PTFE的加入量，否則會造成共混物摩擦磨損性能的大幅度下降。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一種性能優(yōu)異的高密度聚乙烯，與普通聚乙烯相比，摩擦系數小、磨耗低，向POM中加入20%UHMWPE，材料的耐磨自潤滑性能可得到極大的改善，摩擦系數由純POM的0.26下降為0.20，磨耗由3.5mg降為1.0mg。有專利報道，將UHMWPE作為一種潤滑劑加入POM樹脂中，控制UHMWPE的粒徑，加入10份即可提高POM樹脂的摩擦磨損性能，如用UHMWPE纖維則效果更佳，這種復合材料可用來制作齒輪，軸承和鏈條。而在POM/UHMWPE共混物中加入少量潤滑油，其結果表明混有UHMWPE的聚甲醛制品無缺陷出現，且降低了摩擦系數，提高了耐磨性，可用于代替金屬的耐磨部件（如齒輪和軸承等）。

此外用馬來酸酐改性超高分子量聚乙烯加入POM樹脂中，則制成的POM復合物不僅具有優(yōu)異的潤滑性能，良好的抗磨損性和很高的PV值，而且還具有良好的抗沖擊性。徐衛(wèi)兵等在增容劑的作用下將LDPE和HDPE與聚甲醛共混，提高了POM的缺口沖擊強度，摩擦系數為0.20～0.30，可用于制作精密的部件。

二、添加硅油、礦物油、油脂等潤滑油及潤滑脂類：

有機潤滑油和潤滑脂類對POM摩擦磨損性能的改良主要是因其向POM表面和摩擦副表面的遷移和擴散作用，可在POM和摩擦副的界面上形成轉移油膜，使POM表面和摩擦副表面之間的真摩擦轉換為潤滑油本身的分子滑移，減少了POM和摩擦副之間的摩擦阻力，提高了POM的耐磨性能。這一類潤滑劑的種類繁多，有石油系潤滑油、合成潤滑油類、各種植物油、動物油，以及各種表面活性劑等。

70年代以來，國外在含油聚甲醛自潤滑材料方面發(fā)展迅速，他們采用液體潤滑油作潤滑劑，使POM 的自潤滑性和極限PV值均有大幅度提高。有專利和研究報道，將POM與潤滑油共混，通常制造方法有熔化法、溶劑法和載體法，其中以載體法最為實用，它是利用載油體（如PTFE、石墨、二硫化鉬等）把潤滑油帶到聚甲醛中，所制得的含油聚甲醛具有摩擦系數小（0.1左右)，耐磨性和極限PV值高，并兼具有POM的剛性和耐蠕變性等特點，特別適合與光滑的金屬表面配合，能有效地防止粘著磨損。但不足之處是力學強度、硬度等有所下降。含油聚甲醛特別適合在無油潤滑或缺油潤滑環(huán)境下做齒輪、軸套、滑塊等摩擦部件，用于紡織機械、汽車、電子部件等領域。

三、添加MoS2、石墨等無機粉類潤滑材料：

無機潤滑劑如石墨、氮化硼、二硫化鉬等具有層狀格子構造，層片之間可發(fā)生相對滑移，并在摩擦副表面上形成轉移膜，減小對POM表面的摩擦阻力，提高POM的耐磨性，但有時會因MoS2的加入而引起POM熱穩(wěn)定性下降，成型時產生較多的模垢。

四、利用接技、嵌段等手段在POM分子鏈上引入具有潤滑性的鏈段：

在POM 的聚合過程中，無論是均聚POM還是共聚POM，其大分子活性鏈的中止實質上都是出分子量調節(jié)劑或是甲醇或三聚甲醛中含有的微量水、甲醇、甲酸等雜質對活性鏈發(fā)生轉移來完成的。在發(fā)生轉移時，由于鏈轉移劑的一部分（如活潑氫原子）被大分子鏈所捕捉，而另一部分將和引發(fā)劑的殘端形成新的活性中心并引發(fā)甲醛聚合，因此，鏈轉移劑最終將被連接在POM分子的末端。

利用鏈轉移劑的這種性質，采用分子量較大并具有潤滑性能的分子作為鏈轉移劑，就可以在POM分子鏈上導入潤滑性質的鏈段，改善POM的摩擦磨損性能?？勺鳛闈櫥枣湺螌隤OM的化合物類型有多元高級醇類、聚醚類、各種活潑氫的彈性體類或聚硅烷類等。但這種聚合過程中的化學改性方法過程復雜，影響因素多，成本也高。

機理二

增硬

一、添加玻纖，碳纖，芳綸等纖維狀材料：

添加玻纖、碳纖、芳綸等纖維狀材料能有效地提高POM的力學強度，其耐磨性可通過調整纖維的尺寸和長徑比得到提高，但摩擦系數增大。

因此一般將玻纖與PTFE或玻纖與和有機硅復合使用，可以在改善耐磨性的同時提高力學性能。碳纖維增強POM的力學性能比玻纖增強POM要高得多，摩擦系數下降，耐磨性顯著提高，并且可以消除制品的表面靜電。芳綸纖維加入POM中在提高力學性能的同時，也可顯著降低摩擦系數和表面磨損率。晶須由于硬度低且纖維直徑極小，有著較特殊的性質，在POM中添加晶須既可改善POM的摩擦磨損性能，又可增加POM的剛度和強度，適合于制造鐘表零部件。

二、添加銅粉、鉛粉、鋅粉等金屬粉末：

添加金屬粉末旨在提高聚合物復合材料的傳熱性、摩擦磨損性能、尺寸穩(wěn)定性和抗蠕變性。如添加一定量的銅粉（75um）和納米銅粉均可降低POM的磨損性能，其中添加納米銅粉的效果最好，主要原因是納米銅粉粒徑小，與樹脂基體的結合較好，對界面產生的擦傷作用較弱，造成的磨粒磨損較弱，導致磨損有較大下降。

此外有學者認為，在對POM摩擦磨損性能改良時應盡可能采用由多種潤滑劑組成的復合潤滑體系，使多種潤滑劑產生協同作用，用盡可能少的潤滑劑達到最好的自潤滑性和耐磨損性能。這不僅可以降低成本，更重要的是可以較好的保持POM原有的優(yōu)良的綜合性能。關鍵需解決的問題是，使多種潤滑劑組成的復合潤滑體系產生協同作用，不讓其互相影響而發(fā)生副作用。此外各潤滑劑組分之間的界面相容也是一大問題。

因而對于如何制備一種新型的聚甲醛復合材料，既能使其摩擦磨損性能提高而又能保持其優(yōu)異的綜合性能，始終是POM材料改性研究的熱點之一。