[發明專利]一種玻璃纖維增強型防靜電聚醚醚酮復合材料及制備方法

在審

• 申請號: 201710344926.6
• 申請日: 2017-05-16
• 公開（公告）號: CN107057276A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 周楚群
• 申請（專利權）人: 廣東盟信塑膠實業有限公司
• 主分類號: C08L61/16
• 分類號: C08L61/16;C08L27/18;C08K13/04;C08K7/14;C08K5/54;C08K5/10;C08K3/34;C08K5/134;C08K5/526;C08K3/36;C08K3/04;C08K5/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及新材料領域，尤其是涉及一種玻璃纖維增強型防靜電聚醚醚酮復合材料及制備方法。

背景技術

聚醚醚酮(Polyetheretherketone，簡稱PEEK) 是主鏈結構中含有一個酮鍵和兩個醚鍵的重復單元所構成的高聚物，是一種新型特種工程塑料，具有優異的物理、化學、力學、熱性能等，作為高性能復合材料的基體在工程中得到廣泛應用。

PEEK具有熱固性塑料的耐熱性、化學穩定性和熱塑性塑料的成型加工性，電絕緣性能非常優異，它目前已在核工業、化學工業、電子電器、機械儀表、汽車工業和宇航領域中得到了廣泛的應用。PEEK以其卓越的綜合性能，自 1978 年英國的 ICI公司首先研究開發成功并商業化以來，在科學應用和商業領域取得了飛速發展。PEEK自從研發成功以來，就一直被當作一種戰略性國防軍工材料，我國對聚醚醚酮的研究一直被列入“863”計劃和國家重點科技攻關項目。如今，國內也先后具有自己的知識產權研發出了高性能的PEEK粉末和纖維。PEEK進一步的提高了人們生活的品質，并廣泛應用于新的領域。

目前，PEEK純料的性能難以滿足不同行業領域的不同需求，在特種工作環境需要對PEEK進行改性，因此近年來對聚醚醚酮樹脂進行改性成為國內外熱門的研究內容之一。其主要手段有共混改性、共聚改性、復合增強改性和表面改性等技術。通過改性不僅可以提高PEEK的性能，如耐磨性、沖擊強度等，從而擴展了PEEK的應用范圍，降低了材料的使用成本，改良了PEEK的加工性能。

發明內容

本發明提供一種玻璃纖維增強型防靜電聚醚醚酮復合材料，具有耐高溫、耐磨損、抗靜電等優異性能。

本發明提供的玻璃纖維增強型防靜電聚醚醚酮復合材料含質量百分數為60～80％的聚醚醚酮、10～30％的短切玻璃纖維、4～10％的聚四氟乙烯、0.5～2%的硅烷偶聯劑、0.5～1%的鈦酸酯偶聯劑以及適量的加工助劑。

優選地，其玻璃纖維為短切玻璃纖維；加工助劑包括分散劑、成核劑、抗氧劑和抗靜電劑中的至少一種；更進一步，分散劑選自乙醇、乙二醇、二甲基甲酰胺中的至少一種；成核劑選自滑石粉、二氧化硅、碳酸鈣中的至少一種；抗氧劑選自抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076中的至少一種；抗靜電劑選自三羥乙基甲基季銨甲基硫酸鹽、富勒烯中的至少一種。

本發明還提供了玻璃纖維增強型防靜電聚醚醚酮復合材料的其制備方法，包括以下步驟：

(1) 將質量百分數為60～80％的聚醚醚酮、10～30％的短切玻璃纖維、4～10％的聚四氟乙烯、0.5～2%的硅烷偶聯劑、0.5～1%的鈦酸酯偶聯劑以及適量的加工助劑混合，得到預混物，將預混物用V形混合機混料2～3小時，烘箱干燥；

(2) 將步驟(1)得到的預混物添加到研磨裝置中，研磨速度為700～2000轉/分鐘，研磨時間為10～20分鐘，得分散產品；

(3) 將步驟(2)得到的分散產品置于250^oC～400^oC的鼓風干燥箱中進行烘干，烘干持續時間為3～4小時；

(4) 將步驟(4)得到的烘干后的共混物用雙螺桿擠出機熔融共混，接著擠出、切粒，然后用高溫注塑機進行制品成型。

為了開發新的防靜電PEEK復合材料，降低材料的生產成本，改良其制備工藝。本發明首次提出采用短切玻璃纖維對聚醚醚酮進行改性，利用玻璃纖維具有較高的強度和模量來改善復合材料的耐磨損性能、熱變形溫度和表面電阻值。并且，在經過多次篩選，實驗和總結后，本發明的生產工藝路線已經相當成熟。該復合材料的制備工藝簡單易操作，成本低廉，使用范圍廣泛，具有很高的市場前景。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。

實施例1

(1)玻璃纖維增強型防靜電聚醚醚酮復合材料，包括按照質量分數計的如下原料：60％的聚醚醚酮、30％的短切玻璃纖維、4％的聚四氟乙烯、0.5%的硅烷偶聯劑、1.5%的滑石粉、0.5%的抗氧劑1010、0.5%的鈦酸酯偶聯劑的和3%的富勒烯；

(2) 將原料與一定量的乙醇混合后用LT-02高效三維渦流混料機混料2小時，將預混物添加到研磨裝置中，研磨速度為700轉/分鐘，研磨時間為20分鐘，得分散產品；

(3) 將分散產品置于250^oC烘箱中進行烘干，烘干持續時間為4小時；

(4) 將烘干后的共混物雙螺桿擠出機熔融共混，擠出、切粒，然后用高溫注塑機進行制品成型。