抗静电PEEK树脂材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗静电PEEK树脂材料，由68-84份PEEK，15-30份短切碳纤维，1-2份碳纳米管制成，其中所述碳纳米管经过磺化PEEK表面处理，磺化PEEK的磺化度为70-80，短切碳纤维经表面氧化处理。本发明专利技术在PEEK中添加短切碳纤维和碳纳米管，可以有效提高PEEK材料的耐磨性、拉伸强度和模量等性能，降低表面电阻。碳纳米管和短切碳纤维采用不同方法进行表面改性，其在PEEK基质中的分散相对同一方法进行表面改性处理的更为均匀，减少团聚，树脂材料中碳纤维、碳纳米管与PEEK结合更紧密，对提高材料力学性能、降低表面电阻有帮助。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及抗静电PEEK树脂材料及其制备方法，属于树脂材料领域。
技术介绍
聚醚醚酮(PEEK)是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物，是一种耐高温、高性能的热塑性特种工程塑料。PEEK有着良好的机械性能和耐化学品、耐磨损、耐水解等性能；比重轻，自润滑性能好，具有非常好的加工性能，可以应用到航空、机械、电子、化工、汽车等高科技工业领域，尤其可制造使用在速度高达350KM/h的高速铁路列车上的高要求的机械零部件，如齿轮、轴承、活塞环、支撑环、密封环(函)、阀片、耐磨圈等，有代替传统金属材料的趋势。PEEK材料具有极好的绝缘性，其表面电阻率很高，达到1014-1016Ω·cm，因此人们研制出了抗静电PEEK材料，采用碳纤维或炭黑等导电材料共混得到成品。但由于碳纤维的团聚作用，加入PEEK中会导致整体材料韧性变差，而且碳纤维在PEEK基质中分布不均匀，影响到材料表面电阻。仅加入炭黑类的材料对PEEK树脂的力学性能改善作用极其有限。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种抗静电PEEK树脂材料，具有优秀的力学性能和较低的表面电阻。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种抗静电PEEK树脂材料，由68-84份PEEK，15-30份短切碳纤维，1-2份碳纳米管制成，其中所述碳纳米管经过磺化PEEK表面处理，磺化PEEK的磺化度为70-80，短切碳纤维经表面氧化处理。优选的，所述短切碳纤维的短切长度为2-5mm，直径7um。优选的，所述碳纳米管为多壁碳纳米管，管径8-15nm，长度50um，堆积密度0.27g/cm3。本专利技术还提供了上述的抗静电PEEK树脂材料的制备方法，其步骤包括：A、将合适重量的磺化PEEK溶于水中，加入碳纳米管，搅拌后抽滤，干燥、粉碎，其中磺化PEEK与碳纳米管的质量比为1:50；B、将短切碳纤维置于500℃环境中处理6-8小时；C、步骤A制得的碳纳米管粉末、步骤B制得短切碳纤维和PEEK粉末加入分散剂中，充分搅拌以使所有材料均匀共混；D、抽滤，将混合后的材料放入395-400℃的热压模具模腔中，待熔融后，在10Mpa压力下成型，冷却脱模；E、脱模后的材料在250℃保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。优选的，所述分散剂为乙醇。本专利技术在PEEK中添加短切碳纤维和碳纳米管，可以有效提高PEEK材料的耐磨性、拉伸强度和模量等性能，降低表面电阻。碳纳米管和短切碳纤维采用不同方法进行表面改性，其在PEEK基质中的分散相对同一方法进行表面改性处理的更为均匀，减少团聚，树脂材料中碳纤维、碳纳米管与PEEK结合更紧密，对提高材料力学性能、降低表面电阻有帮助。具体实施方式实施例1本抗静电PEEK树脂材料的制备方法，其步骤包括：A、将磺化PEEK溶于水中，加入碳纳米管，搅拌后抽滤，干燥、粉碎，其中磺化PEEK与碳纳米管的质量比为1:50；B、将短切碳纤维置于500℃环境中处理6小时；C、68份PEEK粉末与步骤A制得的碳纳米管粉末2份、步骤B制得的短切碳纤维30份加入乙醇中，充分搅拌以使所有材料均匀共混；D、抽滤，乙醇回收，将混合后的材料放入395-400℃的热压模具模腔中，待熔融后，在10Mpa压力下成型，冷却脱模；E、脱模后的材料在250℃保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。对制得的抗静电PEEK树脂材料进行性能测试，测试结果见表1。实施例2本抗静电PEEK树脂材料的制备方法，其步骤与实施例基本一致，区别在于：PEEK84份，碳纳米管1份，短切碳纤维15份，短切碳纤维处理时间为8小时。对制得的抗静电PEEK树脂材料进行性能测试，测试结果见表1。实施例3本抗静电PEEK树脂材料的制备方法，其步骤与实施例基本一致，区别在于：PEEK73.5份，碳纳米管1.5份，短切碳纤维25份，短切碳纤维处理时间为7小时。对制得的抗静电PEEK树脂材料进行性能测试，测试结果见表1。对比例1本抗静电PEEK树脂材料的制备方法为A、将25份短切碳纤维、1.5份碳纳米管和73.5份PEEK粉末加入乙醇中，充分搅拌以使所有材料均匀共混；C、抽滤，将混合后的材料放入395-400℃的热压模具模腔中，待熔融后，在10Mpa压力下成型，冷却脱模；D、脱模后的材料在250℃保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。对制得的抗静电PEEK树脂材料进行性能测试，测试结果见表1。备注：摩擦磨损试验条件：初始负荷196N，转速200r/min,干摩擦2h。对磨轮：45钢，42-45HRC。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗静电PEEK树脂材料，其特征在于：由68‑84份PEEK，15‑30份短切碳纤维，1‑2份碳纳米管制成，其中所述碳纳米管经过磺化PEEK表面处理，磺化PEEK的磺化度为70‑80，短切碳纤维经表面氧化处理。

【技术特征摘要】
1.一种抗静电PEEK树脂材料，其特征在于：由68-84份PEEK，15-30份短切碳纤
维，1-2份碳纳米管制成，其中所述碳纳米管经过磺化PEEK表面处理，磺化PEEK的磺
化度为70-80，短切碳纤维经表面氧化处理。
2.根据权利要求1所述的抗静电PEEK树脂材料，其特征在于：所述短切碳纤维的
短切长度为2-5mm，直径7um。
3.根据权利要求2所述的抗静电PEEK树脂材料，其特征在于：所述碳纳米管为多
壁碳纳米管，管径8-15nm，长度50um，堆积密度0.27g/cm3。
4.一个权利要求1-3中任一项所述的抗静电PEEK树脂材料的制备方法，其步骤包括：
A、将...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文光，陈佩民，靳予，孙克原，杨勇，
申请(专利权)人：南京肯特复合材料有限公司，南京肯特新材料有限公司，南京加阀机械有限公司，南京润特新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32