[發(fā)明專利]一種聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010258761.2
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN111269530B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙曉剛;曹桓暢;張克;姚佳楠;王大明;周宏偉;陳春海
• 申請（專利權(quán)）人: 黑龍江英創(chuàng)新材料有限公司
• 主分類號(hào): C08L61/16
• 分類號(hào): C08L61/16;C08L27/18;C08K13/04;C08K7/06;C08K3/38
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 趙曉琳

本發(fā)明提供了一種聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，涉及熱塑性塑料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量百分含量的制備原料：聚醚醚酮60～80％、聚四氟乙烯5～10％、氮化硼10～20％和碳纖維5～10％。本發(fā)明利用聚四氟乙烯、氮化硼和碳纖維對聚醚醚酮進(jìn)行復(fù)合改性，得到的聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和較低的磨損率，綜合力學(xué)性能優(yōu)異且使用壽命長，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中高速摩擦產(chǎn)生的高溫對制件造成的熱磨損嚴(yán)重的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及熱塑性塑料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)

摩擦學(xué)是一門研究摩擦行為對于相對運(yùn)動(dòng)的相互作用表面的影響的復(fù)雜學(xué)科，在機(jī)械設(shè)備向著大功率、高速度方向邁進(jìn)的實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，多種多樣的實(shí)際使用條件隨之出現(xiàn)，摩擦作用造成的機(jī)械零件損耗問題日益突出，不僅嚴(yán)重影響著儀器的精準(zhǔn)度，降低了設(shè)備的工作效能，也大大縮短了其使用壽命，導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

聚醚醚酮(PEEK)是一種高性能的特種工程塑料，由于其具有耐熱、高強(qiáng)度、耐腐蝕、阻燃、耐摩擦、耐輻射、絕緣、加工性能良好等優(yōu)異性能，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電子、航空及汽車等領(lǐng)域。然而，幾乎所有的聚芳醚酮類材料的導(dǎo)熱率都在0.2～0.3W/(m·K)范圍內(nèi)，純聚醚醚酮在室溫下的導(dǎo)熱率只有0.3W/(m·K)，這無疑影響和制約了特種工程塑料在微電子、LED等領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱型高分子材料通過引入二硫化鉬、三氧化二鋁、石墨或聚四氟乙烯等固體潤滑劑等高導(dǎo)熱性能的粒子或無機(jī)填料，以提高自身材料的導(dǎo)熱性能，但是提高的程度有限。為了大幅度的提高高分子材料的導(dǎo)熱性能，進(jìn)而提升其摩擦性能，必須要在基質(zhì)中構(gòu)建導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，這就往往需要犧牲材料本身的機(jī)械性能，大量填充導(dǎo)熱、耐磨型填料。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料填料含量少、機(jī)械性能強(qiáng)且耐磨性好。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料，包括以下質(zhì)量百分含量的制備原料：聚醚醚酮60～80％、聚四氟乙烯5～10％、氮化硼10～20％和碳纖維5～10％。

優(yōu)選的，所述氮化硼的純度≥95％。

優(yōu)選的，所述氮化硼包括小顆粒氮化硼、中顆粒氮化硼和大顆粒氮化硼中的至少兩種；

所述小顆粒氮化硼的粒度為0.05～0.9μm；

所述中顆粒氮化硼的粒度為1～10μm；

所述大顆粒氮化硼的粒度為15～50μm。

優(yōu)選的，所述氮化硼為六方氮化硼。

優(yōu)選的，聚醚醚酮和聚四氟乙烯的質(zhì)量比為(65～75)：(6～9)。

本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：

將聚醚醚酮、聚四氟乙烯和氮化硼混合，得到混合物料；

將所述混合物料和碳纖維共混后擠出造粒，得到聚醚醚酮基聚合物合金復(fù)合材料。

優(yōu)選的，所述混合的方式為高速攪拌混合，所述高速攪拌混合的速度為150～200rpm，時(shí)間為5～30min。

優(yōu)選的，所述擠出造粒的溫度為360～390℃。

優(yōu)選的，所述擠出造粒在雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行；所述雙螺桿擠出機(jī)的第一段溫度為310～320℃，第二段的溫度為320～330℃，第三段的溫度為330～340℃，模口的溫度為350～360℃。