[發(fā)明專利]一種耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011514390.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN112646314A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮習(xí);譚宗尚;朱冠南;陸士強(qiáng);李加廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇君華特種工程塑料制品有限公司
• 主分類號(hào): C08L61/16
• 分類號(hào): C08L61/16;C08L83/02;C08L23/06;C08L27/18;C08K13/06;C08K9/08;C08K7/06;C08K7/14;C08K3/34;C08K5/09;C08K5/19
• 代理公司: 常州佰業(yè)騰飛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32231
• 代理人: 張紅艷

本發(fā)明公開一種耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料及其制備方法，包括如下重量份的組分：PEEK基體材料100份、聚四氟乙烯0?30份、改性碳纖維5?10份、改性玻璃纖維6?9份、納米碳化硅10?15份、復(fù)合潤(rùn)滑劑2?4份，且所述的潤(rùn)滑劑包括如下重量份的組分：硬脂酸4?6份、甜菜堿5?8份、聚硅脂2?4份、聚乙烯蠟6?8份。制備：(1)將上述組分混合并烘干，得混合物料；(2)將混合物料擠出造粒，得到耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料。本發(fā)明的復(fù)合材料，通過加入聚四氟乙烯、改性碳纖維、改性玻璃纖維、納米碳化硅等材料對(duì)PEEK進(jìn)行復(fù)合改性，增加其耐磨性和自潤(rùn)滑效果，攻克了長(zhǎng)期以來提高PEEK材料機(jī)械加工性能需要犧牲耐高溫性能與力學(xué)性能為代價(jià)的難題，同時(shí)增強(qiáng)了其耐高溫性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料改性技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)

PEEK(聚醚醚酮)是一種半結(jié)晶的工程熱塑性塑料，是最耐高溫的工程塑料之一，同時(shí)也是公認(rèn)的全世界性能最高的熱塑性材料之一，與其他特種工程塑料相比，PEEK具有耐高溫、機(jī)械性能優(yōu)異、自潤(rùn)滑性好、易加工、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐輻照性、絕緣性穩(wěn)定、耐水解和易加工等優(yōu)異的性能，在航空航天、汽車、電子電氣、醫(yī)療和食品加工等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，開發(fā)利用前景廣闊。

PEEK(聚醚醚酮)材料堅(jiān)韌，堅(jiān)固，剛性好，抗蠕變性較好，但其耐磨性能不能夠達(dá)到某些特殊領(lǐng)域的需求，需要對(duì)其進(jìn)行改性。現(xiàn)如今，大多數(shù)對(duì)PEEK(聚醚醚酮)材料的改性方式為，加入30％的玻璃纖維增強(qiáng)或者30％的碳纖維增強(qiáng)等改性材料，但由于玻璃纖維或者碳纖維其和PEEK的相容性較差，其增強(qiáng)PEEK的力學(xué)強(qiáng)度有限的同時(shí)，其耐高溫性能和耐磨性能增強(qiáng)的也有限，達(dá)不到較高的增強(qiáng)效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料，本發(fā)明的PEEK基體復(fù)合材料其耐高溫、耐磨損和自潤(rùn)滑效果好，解決了長(zhǎng)期以來提高PEEK材料機(jī)械加工性能需要犧牲耐高溫性能與力學(xué)性能為代價(jià)的難題；本發(fā)明的另一目的在于提供一種簡(jiǎn)單的耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料的制備方法。

本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料，其特征在于，包括如下重量份的組分：PEEK基體材料100份、聚四氟乙烯0-30份、改性碳纖維5-10份、改性玻璃纖維6-9份、納米碳化硅10-15份、復(fù)合潤(rùn)滑劑2-4份，且所述的潤(rùn)滑劑包括如下重量份的組分：硬脂酸4-6份、甜菜堿5-8份、聚硅脂2-4份、聚乙烯蠟6-8份。本發(fā)明的耐高溫、耐磨損型PEEK基體復(fù)合材料，通過加入聚四氟乙烯、改性碳纖維、改性玻璃纖維等材料對(duì)PEEK進(jìn)行復(fù)合改性，增加其耐磨性和自潤(rùn)滑效果，攻克了長(zhǎng)期以來提高PEEK材料機(jī)械加工性能以犧牲耐高溫性能與力學(xué)性能為代價(jià)的難題，同時(shí)增強(qiáng)了其耐高溫性能。

進(jìn)一步地，所述的潤(rùn)滑劑的制備方法為：按重量份將4-6份的硬脂酸、5-8份的甜菜堿、2-4份的聚硅脂和6-8份的聚乙烯蠟加入反應(yīng)釜中，并在60-70℃下反應(yīng)1-3小時(shí)，反應(yīng)后得到的產(chǎn)物即為該潤(rùn)滑劑。優(yōu)選地，所述的反應(yīng)釜為不銹鋼反應(yīng)釜。

進(jìn)一步地，上述的改性碳纖維的制備方法，包括如下步驟：

(1)按重量份將10-20份的聚苯乙烯磺酸鈉溶于環(huán)己酮中，形成飽和的混合液；

(2)將5-10份的碳纖維加入所述混合液中浸泡，浸泡后將其取出干燥，即得到改性碳纖維。

進(jìn)一步地，所述的改性碳纖維的制備方法：步驟(2)中的浸泡時(shí)間為1-2小時(shí)；干燥溫度為60-80℃，干燥時(shí)間為1-3小時(shí)。

進(jìn)一步地，上述的改性玻璃纖維的制備方法，包括如下步驟：