[發明專利]一種芳醚酮復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710474245.1
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107418184A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 劉凱;徐志海;王泉杰;朱正東
• 申請（專利權）人: 安徽江淮汽車集團股份有限公司
• 主分類號: C08L71/10
• 分類號: C08L71/10;C08L81/06;C08L51/08;C08K3/34;B29C47/92;B29B9/06
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司11252
• 代理人: 王立民,吳蘭柱

技術領域

本發明屬于高分子復合材料技術領域，特別是指一種芳醚酮復合材料及其制備方法。

背景技術

聚芳醚酮(PAEK)具有耐高溫、耐化學藥品腐蝕、自潤滑、耐磨損和抗疲勞、阻燃性等特性。而聚醚砜(PES)一種綜合性能優異的熱塑性高分子材料，它具有優良的耐熱性能、耐化學性能、機械性能、阻燃性能等。

由于PAEK價格偏高，加之材料韌性一般，限制了PAEK的應用，通過合成PAEK復合材料以降低價格及提高耐磨性能和韌性是本領域致力于研發的課題。

發明內容

本發明的目的是提供一種芳醚酮復合材料及其制備方法，以解決在保持阻燃性能的同時，提高耐磨性能和韌性。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種芳醚酮復合材料，按重量份數由以下組分組成：

所述SiC粉的粒徑為6-10μm。

所述相容劑為PES-g-MAH，它的制備步驟如下：

(1)稱取一定量的PES、馬來酸酐、丙酮及DCP；

(2)將所述PES、所述馬來酸酐、所述丙酮、所述DCP在高速攪拌機中混合并攪拌均勻，得到混合料；

(3)將步驟(2)中得到的混合料擠出造粒，即得到PES-g-MAH。

步驟(1)中的所述DCP是引發劑。

步聚(2)中所述PES、所述馬來酸酐、所述丙酮及所述DCP的質量比為(80-100)：(10-20)：(200-280)：(0.1-0.3)。

步驟(2)的高速攪拌機的轉速為200-260r/min。

步驟(3)中通過擠出機擠出造粒，所述擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度230～270℃，二區溫度280～300℃，三區溫度280～300℃，四區溫度280～300℃，五區溫度280～300℃，六區溫度280～300℃，機頭溫度280～300℃,螺桿轉速200～280r/min。

所述抗氧劑為三(2,4-二叔丁基)亞磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯甲基)苯中的一種或幾種的混合。

上述任一項聚芳醚酮復合材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)稱取80份-100份的PAEK、20份-30份PES、6份-10份SiC粉、3份-5份的相容劑、0.1份-0.5份抗氧劑混合并攪拌均勻，得到混合料；

(2)將步驟(1)中得到的混合料擠出造粒，即得到PAEK復合材料。

優選地，所述步驟(2)具體為：使用雙螺桿擠出機擠出造粒，其中，所述雙螺桿擠出機包括順次排布的六個溫度區，一區溫度230～290℃，二區溫度310～350℃，三區溫度310～350℃，四區溫度310～350℃，五區溫度310～350℃，六區溫度310～350℃，機頭溫度310～350℃,螺桿轉速200～280r/min。

本發明的有益效果是：

1、PES-g-MAH可以改善PAEK和PES之間的相容性。

2、PES的本身韌性就比PAEK要高，它的加入改善了PAEK的韌性。

3、SiC粉的作用主要有兩點：1)SiC顆粒分散在PAEK樹脂基體內，減緩了PAEK樹脂產生撕裂的傾向，從而提高了PAEK材料的沖擊韌性。2)SiC的硬度很大，它能進一步加強PAEK材料的耐磨性。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。

本申請的實施例中所用的原料如下：

PAEK(型號AV-651)，美國蘇威；PES(型號R-5100)，美國RTP；SiC，河南泛銳復合材料研究院；DCP，上海沁威化工有限公司；丙酮，深圳恒利化工；抗氧劑(型號Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本申請各實施例所用的測試儀器如下：

ZSK30型雙螺桿擠出機，德國W&P公司；JL-1000型拉力試驗機，廣州市廣才實驗儀器公司生產；HTL900-T-5B型注射成型機，海太塑料機械有限公司生產；XCJ-500型沖擊測試機，承德試驗機廠生產；QT-1196型拉伸測試儀，東莞市高泰檢測儀器有限公司；QD-GJS-B12K型高速攪拌機，北京恒奧德儀器儀表有限公司。