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摘要
本文综述了填料填充改性聚甲醛复合材料研究的进展。填料填充技术是一种有效的改性方法，能够改善聚甲醛材料的力学性能、热稳定性、耐磨性和耐腐蚀性能。本文介绍了常用的填料，包括纳米填料、碳纤维、硅化物、玻璃纤维等，并对其填充量、形态和制备方法等进行了详细的阐述。此外，本文还探讨了填料填充改性聚甲醛复合材料的应用领域，如汽车、航空航天、建筑材料等。最后，本文总结了填料填充改性聚甲醛复合材料研究的现状和未来发展趋势。
关键词：填料填充；聚甲醛；复合材料；力学性能；热稳定性；应用领域；发展趋势
Abstract
This paper reviews the research progress of filler-filled modified polyacetal composite materials. Filler filling technology is an effective modification method that can improve the mechanical properties, thermal stability, wear resistance, and corrosion resistance of polyacetal materials. This paper introduces commonly used fillers, including nanofillers, carbon fibers, silicides, glass fibers, etc., and elaborates on their filling amount, morphology, and preparation methods in detail. In addition, this paper also discusses the application fields of filler-filled modified polyacetal composite materials, such as automobiles, aerospace, building materials, etc. Finally, this paper summarizes the current research status and future development trends of filler-filled modified polyacetal composite materials.
Keywords: filler filling; polyacetal; composite materials; mechanical properties; thermal stability; application fields; development trends
1. 引言
聚甲醛是一种常见的热塑性树脂，具有优异的力学性能、热稳定性和化学稳定性，因此被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。但是，聚甲醛材料的应用受到其低抗啮合性、高蠕变和低强度等缺点的限制，因此需要对其进行改性。填料填充技术是一种有效的改性方法，通过添加适量的填料，可以显著提高聚甲醛材料的力学性能、热稳定性、耐磨性和耐腐蚀性能。因此，填料填充改性聚甲醛复合材料受到广泛关注。
本文旨在对填料填充改性聚甲醛复合材料的研究进展进行综述。首先，介绍填料填充技术的基本原理和优缺点；然后，介绍常用的填料种类、填充量、形态和制备方法等；之后，探讨填料填充改性聚甲醛复合材料的应用领域；最后，总结填料填充改性聚甲醛复合材料研究的现状和未来发展趋势。
2. 填料填充改性技术概述
填料填充技术是指将微观颗粒状或纤维状的材料填充到聚合物基质中，以改善材料的力学性能、热稳定性和耐化学性能。填料的添加可以增加聚合物基质的硬度、刚性和强度，同时可以减少蠕变和吸湿性。填料填充技术的优点包括简单，成本低，容易实现，同时可以将废弃的材料回收利用。但是，填料的添加也可能对聚合物基质的透明度和表面光洁度产生不利影响，因此需要对填料进行选择和配比。
3. 常用填料种类和填充量
常用的填料种类包括纳米填料、碳纤维、硅化物、玻璃纤维等。纳米填料是指粒径小于100纳米的填料，具有高比表面积和高分散性，可以增强聚合物基质的强度和硬度，同时可以提高材料的热稳定性和化学稳定性。碳纤维是一种高强度、高模量的填料，具有优异的力学性能和化学稳定性，可以显著提高聚合物基质的强度和刚度。硅化物是一种具有高温强度和化学稳定性的填料，可以耐受高温环境和强酸强碱介质的腐蚀。玻璃纤维是一种低密度、高强度、高模量的填料，可以显著提高聚合物基质的强度和刚度，同时可以降低其收缩率和磨损率。
填料的填充量是指填料所占总体积的比例，通常在5%~50%之间。填料的填充量对材料的性能有着重要影响，一般来说，填充量越高，材料的硬度和刚性越高，但弹性模量和抗裂强度则会降低。
4. 填料的形态和制备方法
填料的形态是指填料的颗粒形状和分布状态。常用的填料形态包括粉末、纤维和球形等。
填料的制备方法包括机械混合法、熔融混合法、溶液混合法和原位合成法等。机械混合法是一种简单易行的制备方法，将填料和聚合物基质一起放置在机械混合器中，通过机械搅拌将填料均匀地分散到聚合物基质中。熔融混合法是指将填料和聚合物基质一起加热熔融，通过搅拌和挤压等方式将填料均匀地分散到聚合物基质中。溶液混合法是将填料和聚合物基质分别溶解在有机溶剂中，再将两者混合均匀，最终通过溶剂挥发将其分离。原位合成法则是在聚合物基质中加入化学反应物，通过聚合或交联反应在聚合物基质中生成填料。
5. 填料填充改性聚甲醛复合材料的应用领域
填料填充改性聚甲醛复合材料在汽车、航空航天、建筑材料等领域都有广泛应用。在汽车领域，填料填充改性聚甲醛复合材料可以应用于车内饰板、仪表板、汽车门板等部件，以提高材料的力学性能和热稳定性，同时降低车内噪音和振动。在航空航天领域，填料填充改性聚甲醛复合材料可以用于制造航空器部件，如机身、机翼、舵面等部件，以满足要求高强度、高刚度和高耐用性的需求。在建筑材料领域，填料填充改性聚甲醛复合材料可以用于墙板、屋顶和防水材料等，以提高材料的耐候性和耐腐蚀性能。
6. 填料填充改性聚甲醛复合材料的发展趋势
目前，填料填充改性聚甲醛复合材料的研究主要集中在填料种类和填充量等方面，以得到优化的力学性能、热稳定性和耐化学性能。未来，填料填充改性聚甲醛复合材料的研究将更加注重改进材料的可加工性和降低环境污染。此外，新型填料的开发和完善，如纳米复合材料和生物可降解填料的应用，也将成为填料填充改性聚甲醛复合材料研究的发展趋势。