[發明專利]一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911086368.3
• 申請日: 2019-11-08
• 公開（公告）號: CN110819065A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 宋桂珍;扶肖肖;程建明;郭曉君
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: C08L61/16
• 分類號: C08L61/16;C08K9/04;C08K3/08;C08K7/06
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 王思俊

1.一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料，由以下重量份組分組成：

聚醚醚酮粉末35-45份；

電解銅粉末50-60份；

短碳纖維1-5份；

偶聯劑0.1-0.2份。

2.根據權利要求1所述的一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料，其特征在于所述聚醚醚酮粉末粒度為300目。

3.根據權利要求1所述的一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料，其特征在于電解銅粉粒度為300目。

4.根據權利要求1所述的一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料，其特征在于短碳纖維長度為1-3mm。

5.根據權利要求1所述的一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料，其特征在于偶聯劑為鈦酸酯偶聯劑201。

6.根據權利要求1所述的導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料，摩擦系數為0.30925~0.35878，體積磨損量為3.2964~6.4562 mm³，體積電阻率為2.00×10^-2~1.316×10^-1Ω?m，密度為2.260632~2.670095 g/cm³。

7.根據權利要求1-6任意一項所述的一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料，其特征在于制備方法包括以下步驟：

對聚醚醚酮粉末進行過篩，然后放入到干燥箱中進行干燥，溫度為110℃，干燥時間4h，然后密封封裝，備用；

對真空包裝的電解銅粉稱重后要及時用鈦酸酯偶聯劑處理，然后密封保存；

將處理過的聚醚醚酮粉末和電解銅粉與短碳纖維加入到行星式球磨機的球磨罐中，進行機械混合8h，以保證所有材料均勻混合；

將混合的材料放入冷壓模具模腔中，在室溫條件下在壓片機上模壓、加壓到30MPa，然后在30MPa壓力下保壓至少30min，脫模取出樣件；

脫模后的冷壓樣件放入燒結模具，在高溫爐中進行三階段燒結，第一階段升溫階段，60分鐘，由室溫升溫至200℃；第二階段緩慢升溫階段，60分鐘，由200℃升溫至310℃；第三個階段為保溫階段，310℃下保溫2小時；然后4小時冷卻至室溫，得到成品。

8.一種導電耐磨輕質聚醚醚酮基復合材料的制備方法，其特征是包括下述步驟：

（1）對聚醚醚酮粉末進行篩網過篩，然后放入到干燥箱中110℃干燥4h，稱取55份的電解銅粉粉末用偶聯劑進行表面處理；

（2）將55份的偶聯劑處理過的電解銅粉，40份的聚醚醚酮粉末，5份短碳纖維加入到球磨機的球磨罐中，充分混合；

（3）將混合好的材料放入到壓片機的冷壓模具中，室溫下在壓片機上模加壓到30MPa，然后在30MPa壓力下保壓30分鐘，脫模取出樣件；

（4）將樣件放入燒結模具，在高溫爐中進行三個階段高溫燒結，其中，第一階段升溫階段60分鐘，由室溫升溫至200℃，第二階段緩慢升溫階段60分鐘，由200℃升溫至310℃，第三個階段為保溫階段，310℃下保溫2小時，最后隨爐溫4小時冷卻至室溫，得到摩擦系數是0.31592，體積磨損量是4.1048 mm³，體積電阻率是3.67×10^-2 Ω?m，密度是2.401582 g/cm³的聚醚醚酮基復合材料。