[發明專利]一種可提高聚醚醚酮及其復合材料膠接性能的協同表面處理方法

有效

• 申請號: 202011554132.0
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112848337B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 趙立偉;王德志;曲春艷;劉長威;李洪峰;肖萬寶;馮浩;宿凱;楊海冬;張楊
• 申請（專利權）人: 黑龍江省科學院石油化學研究院
• 主分類號: B29C65/48
• 分類號: B29C65/48;B29C65/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種可提高聚醚醚酮及其復合材料膠接性能的協同表面處理方法，其特征在于：它包括機械打磨、溶劑清洗、酸化刻蝕、干燥和電暈處理的協同作用，所述機械打磨為使用砂紙進行打磨處理，所述酸化刻蝕使用的是重鉻酸鹽的濃硫酸溶液進行化學刻蝕，所述電暈處理是常壓低溫等離子體電暈處理；協同處理方法的順序為機械打磨、溶劑清洗、酸化刻蝕、干燥和電暈處理；所述的聚醚醚酮及其復合材料具體為：聚醚醚酮熱塑性塑料，以及短切碳纖維、玻璃纖維、石英纖維、芳綸纖維、單向長纖維、纖維織物、無機填料中的一種或幾種增強的聚醚醚酮復合材料；對于聚醚醚酮熱塑性塑料、短切纖維增強和無機填料增強的聚醚醚酮復合材料，以水平方向為基準，按照與試片長度方向呈45°方向打磨，對于單向長纖維及纖維織物增強聚醚醚酮復合材料沿剪切受力水平方向打磨。

2.根據權利要求1所述的一種可提高聚醚醚酮及其復合材料膠接性能的協同表面處理方法，其特征在于：機械打磨采用砂紙的金剛砂的尺寸在60-500目，先使用300-500目砂紙進行打磨，后使用60-200目砂紙打磨。

3.根據權利要求1所述的一種可提高聚醚醚酮及其復合材料膠接性能的協同表面處理方法，其特征在于：所述重鉻酸鹽的濃硫酸溶液是由重鉻酸鹽、濃硫酸和去離子水混合而成，重鉻酸鹽、濃硫酸、去離子水的質量比為1：6～20：0.5～2；重鉻酸鹽為重鉻酸鈉或重鉻酸鉀中的一種或二者任意比例的混合體；所述的化學刻蝕處理溫度為15-60℃，處理時間為15-60s。

4.根據權利要求1所述的一種可提高聚醚醚酮及其復合材料膠接性能的協同表面處理方法，其特征在于：電暈處理采用的是常壓低溫等離子體電暈處理，處理電壓為80-200V，電暈設備放電裝置與被處理試樣之間的距離為1-3mm，處理時間為5-40s。

5.如權利要求1-4任意一項權利要求所述的一種可提高聚醚醚酮及其復合材料膠接性能的協同表面處理方法，其特征在于，所述的處理方法包括以下步驟：

步驟一、將聚醚醚酮及其復合材料先使用300-500目砂紙進行打磨，再使用60-200目砂紙打磨，對于聚醚醚酮熱塑性塑料及短切纖維增強聚醚醚酮復合材料，以水平方向為基準，按照與試片長度方向呈45°方向打磨，對于單向長纖維及纖維織物增強復合材料沿剪切受力水平方向打磨；

步驟二、將步驟一中經過打磨的試件表面使用丙酮、丁酮、乙酸乙酯以及乙醇中的一種或幾種清洗干凈，在60-90℃條件下干燥30-60min；

步驟三、將質量分數為98％的濃硫酸加入到去離子水中，并且邊加邊攪拌，形成濃硫酸溶液A，將重鉻酸鹽加入到濃硫酸溶液A中，室溫下攪拌2-3h形成溶液B，將步驟二中干燥后的試樣放入溶液B中進行酸化處理，處理后的試樣用流水沖洗2-5min，沖洗后的試樣在60-90℃條件下干燥30-60min，其中重鉻酸鹽、濃硫酸、去離子水的質量比為1：6～20：0.5～2；酸化處理中溶液B的溫度為15-60℃，處理時間為15-60s；

步驟四、將步驟三中干燥后的試樣使用常壓低溫等離子體設備進行電暈處理，處理電壓為80-200V，距離被處理試樣的距離為1-3mm，處理時間為5-40s，即完成所述的提高聚醚醚酮及其復合材料膠接強度的協同表面處理方法。