[發明專利]聚醚醚酮棒材及其制備方法和用途

無效

• 申請號: 200710132807.0
• 申請日: 2007-09-30
• 公開（公告）號: CN101157796A
• 公開（公告）日: 2008-04-09
• 發明（設計）人: 龍云正;王德禧;顧劉謙;胡泊;趙德健
• 申請（專利權）人: 南京金紫鑫工程塑料有限公司
• 主分類號: C08L71/00
• 分類號: C08L71/00;C08K7/14;C08J5/00;B29C47/38;B29L31/04;B29L31/26
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 夏平;瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種以聚醚醚酮(PEEK)樹脂為主要原料開發的棒形特種耐高溫熱塑性工程塑料及其制備方法和用途，具體地說是一種聚醚醚酮棒材及其制備方法和用途。

背景技術

聚醚醚酮(PEEK)是八十年代初由英國ICI公司首先開發成功的特種耐高溫熱塑性工程塑料，它具有耐高溫，耐輻照，耐化學藥品，耐磨損、阻燃等特點，已成為許多高技術領域中的關鍵原材料。目前除ICI公司外，德國巴斯夫公司、美國杜邦公司等多家公司相繼開發生產PEEK，目前全球主要PEEK生產公司為英國Victrex公司，主要用于汽車、電子電氣、航空航天、機械設備和醫療等領域，需求量快速增長，2004年英國Vicrtrex公司的PEEK產量已達2600噸/年。據國外權威機構預測2002年～2007年全球PEEK的年均增長率將保持在20％左右。ZL97102708.0公開了吉林大學特種工程塑料研究所研制的具有自主知識產權的PEEK樹脂合成路線，由于PEEK樹脂具有較高的玻璃化轉變溫度(143℃)和熔點(334℃)，熔體粘度太大，結晶度很低，通常只有20％～30％，且結晶速度很慢，它與金屬粘結性極好，增大了加工的難度，特別是由純聚醚醚酮樹脂制成的棒材加工更為困難，在很大程度上限制了其應用，并使得由其制造而成的零部件的成本居高不下，其優良性能難以得到最大發揮。

發明內容

本發明的目的是針對現有的PEEK棒材存在的加工中因熔體粘度太大，結晶速度慢以及加工成形后的PEEK棒材因為與金屬粘結性好而存在的加工難度大的問題發明了一種新的聚醚醚酮棒材，同時給出了該棒材的制備方法和用途。

本發明的技術方案是：

一種聚醚醚酮棒材，其特征在于它由下述重量份的組份組成：

聚醚醚酮樹脂????55.5～100份

潤滑劑??????????2～4份

成核劑??????????0.05～0.5份

填料????????????0.05～43份。

所述的潤滑劑為石墨、二硫化鉬、氮化硼、PTFE粉(偏聚四氟乙烯)、有機硅化合物或碳纖維粉中的一種或若干種的組合物，該組合物的混合比例可為等比例，也可為不等比例。

所述的成核劑為粒徑在50μm以下的無機粉體、二氧化硅、氮化硼或高嶺土中的一種或若干種的組合物，該組合物的混合比例可為等比例，也可為不等比例。

所述的填料為玻纖、碳纖、碳化硅晶須、二硫化鉬、石墨或PTFE粉中的一種或若干種的組合物，該組合物的混合比例可為等比例，也可為不等比例。

所述的聚醚醚酮棒材的制備方法為：首先將55.5～100份的聚醚醚酮樹脂，2～4份的潤滑劑，0.05～0.5份的成核劑，0.01～43份的填料加入到雙階真空排氣單螺桿擠出機中，控制所述的雙階真空排氣單螺桿擠出機的擠出溫度為350～380℃，使它們先在上階螺桿中塑化，得到熔融的物料，經真空排氣后，送入下階螺桿中，在8～12MPa工作壓力下經過擠出機頭擠出后經最終定型、冷卻、凝固即得本發明的聚醚醚酮棒材。

所述的聚醚醚酮棒材的直徑為20～80mm。

本發明的聚醚醚酮棒材可用于制備發動機內罩、汽車軸承、墊片、密封件、離合器、齒環零部件、泵體或閥門零部件。

當本發明的聚醚醚酮棒材用于制備齒環零部件時尤其可用于制備各種車用活塞環。

本發明的有益效果：

本發明的PEEK棒材具有諸多優異性能，通過二次加工可制備各種零部件，使其在航空航天、汽車工業、電子電氣、精密儀表儀器、工業領域、醫療領域、能源領域、特種電線電纜及特種涂料等領域有著廣泛的應用，其中

在航空航天工業中，PEEK可作為一種軍工材料應用于航天航空領域，主要替代鋁和其它金屬材料制造各種飛機零部件，PEEK密度小、加工性能好，因此可以直接加工成型精細度要求高的大型部件，由于其耐水解性、耐腐蝕性及優異的阻燃性，常用于制備飛機內外部零件，可降低飛機發生火災時的危害程度。PEEK用作火箭的電池槽、螺栓、螺母及火箭發動機的零部件等。

在汽車工業領域中，節能、減重、低噪音一直是汽車發展所追求的重要指標，可利用PEEK棒材良好耐摩擦性能和機械性能，替代金屬作為制造發動機內罩的材料、汽車軸承、墊片、密封件、離合器齒環等各種零部件，在汽車的傳動、剎車和空調系統中也有廣泛應用。尤其是作為不銹鋼和鈦的替代品，PEEK樹脂是一種非常好的選擇。引外還可加工氣體壓縮機的閥片，并使用PEEK代替傳統鋼材，克服噪音大、需要油潤滑、壽命短等缺點。