一种永久性导电PEEK板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及工程塑料领域，具体公开了一种永久性导电PEEK板，由聚醚醚酮树脂、导电碳材料微片、硅烷偶联剂、热稳定剂、润滑剂组成。其制备方法为：将聚醚醚酮树脂与导电碳材料微片干燥，按配比称取各原料，将聚醚醚酮树脂投入到双锥形搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌，将其余原料投入双锥形搅拌桶搅拌，将搅拌好的物料倒入双螺杆抽粒机进行第一遍造粒，将造粒一遍的颗粒倒入带热风干燥功能的立式搅拌桶搅拌均匀，之后干燥，进行第二遍造粒，出料使用滤网过滤，将过滤后的颗粒干燥后，使用单螺杆挤出机制作成板材。本发明专利技术的永久导电PEEK板电阻值更稳定且均匀性好，极大缩减导电填充材料的添加量并达到同样优良的导电效果。

【技术实现步骤摘要】
一种永久性导电PEEK板及其制备方法
本专利技术涉及工程塑料领域，具体公开了一种永久性导电PEEK板及其制备方法。
技术介绍
性能优良的永久性导电PEEK板材在国内板材行业产品领域暂属空缺,市场需求均依赖进口,主要技术难点在于传统配方中使用传统的导电碳粉或碳纤维且采用传统挤出工艺所生产之产品体积及表面电阻不稳定、均匀性差,性能无法满足中高端应用领域的质量要求。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种永久性导电PEEK板及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用如下方案。一种永久性导电PEEK板，各组成的重量百分比为：聚醚醚酮树脂77-87%，导电碳材料微片10-20%，硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。在另一个实施例中，永久性导电PEEK板各组成的重量百分比为：聚醚醚酮树脂85-95%，碳纳米管3-11%，硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。在另一个实施例中，永久性导电PEEK板各组成的重量百分比为：聚醚醚酮树脂77-87%，碳纳米管1-7%，短切碳纤维10-20%,硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。其中导电碳材料微片或碳纳米管与基材树脂共混后再经过双螺杆抽粒在剪切力作用下会以微片状或管状的形式分布于基材树脂中,微片状或管状的分布形式相比传统的导电碳粉填充更有易于内部导电通道网络的构建,电阻值相对更稳定更均匀；另一方面，碳纳米管与碳纤维复合使用时，基于材料自身的特性弥补了彼此在分散缺陷上的不足，在基材树脂中所形成的导电通道网络以相互交叉形式存在且网络更加密集，从而使电阻值更稳定局部更均匀。进一步的，所述短切碳纤维单丝长度为3-10mm。进一步的，所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。进一步的，所述热稳定剂为钡皂和β-二酮的组合物。进一步的，所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。永久性导电PEEK板的制备方法如下：步骤一：将聚醚醚酮树脂与导电碳材料微片放置在130-150℃温度下干燥2-4小时；步骤二：按配比称取各原料；步骤三：将聚醚醚酮树脂投入到双锥形搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒至1分钟；步骤四：将其余原料投入双锥形搅拌桶以30-80转/分钟的速度搅拌10-50秒；步骤五：将搅拌好的物料倒入双螺杆抽粒机进行第一遍造粒，温度控制在330-400℃范围内，使用风冷履带输送装置对出料进行冷却输送；步骤六：将步骤五中造粒一遍的颗粒倒入带热风干燥功能的立式搅拌桶搅拌均匀，之后在135-150℃温度下干燥2-4小时；第七步：将以上干燥好的物料进行第二遍造粒，出料使用20-60目的滤网过滤，每间隔30-60分钟换一次网；第八步：将已造粒二遍且已搅拌均匀的颗粒在135-150℃温度下干燥2-4小时后，采用长径比例（25-35）:1的单螺杆挤出机制作成板材成品，挤出机套筒温度设定在330-400℃范围内，模具温度控制在250-380℃范围内。在另一个实施例中，永久性导电PEEK板的制备方法如下：步骤一：将聚醚醚酮树脂与碳纳米管放置在130-150℃温度下干燥2-4小时；步骤二：按配比称取各原料；步骤三：将聚醚醚酮树脂投入到搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒至1分钟；步骤四：将所有材料投入搅拌桶以30-80转/分钟的速度搅拌10-50秒；步骤五：将搅拌好的物料倒入双螺杆抽粒机进行造粒，温度控制在330-400℃范围内，出料使用20-60目的滤网过滤，每间隔30-60分钟换一次网，使用风冷履带输送装置对出料进行冷却输送；步骤六：将已造粒且已搅拌均匀的塑料颗粒采用长径比例（25-35）:1的单螺杆挤出机制作成板材成品，挤出机套筒温度设定在330-400℃范围内，模具温度控制在250-380℃范围内。在另一个实施例中：步骤一：将聚醚醚酮树脂与碳纳米管放置在130-150℃温度下干燥2-4小时；步骤二：按配比称取各原料；步骤三：将聚醚醚酮树脂投入到搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒至1分钟；步骤四：将除碳纤维外的其它原料全部投入搅拌桶以30-80转/分钟的速度搅拌10-50秒之后倒入双螺杆抽粒机的主喂料机料斗，同时将碳纤维倒入侧喂料机料斗；步骤五：采用失重计量喂料模式同步匀速喂料（即主喂料物料与侧喂料物料控制在同时间内同步喂完），通过双螺杆抽粒机对料斗中的物料进行抽粒改性,出料通过20-60目的滤网；步骤六：将已造粒好的物料在130-150℃干燥2-4小时后采用长径比为(25-35):1的单螺杆挤出机制作成板材，模具温度控制在220-380℃范围内。进一步的，调整设备配置:造粒机双螺杆长径比为（30-50）:1，机台从主喂料物斗下料口至侧喂料口之间的送料段螺杆组合至少配置3-8组剪切键，从侧喂料口至真空口之间的送料段螺杆至少配置2-6组剪切键。进一步的，单螺杆挤出机采用油压数显刹车，以保证产品内部密度一致均匀性，同时可避免由于刹车反馈压力波动不稳定而造成内部气孔或空洞不良现象的发生。本专利技术的有益效果：本专利技术的导电PEEK板和现有技术相比，电阻值更稳定且各部位电阻值均匀性更好；同时，由于内部导电网络的互通原理，可以大大缩减导电填充材料的添加量并达到优良的导电效果,且具有永久导电功能，添加量的缩减对改性后材料的物性强度起到了很好的保持作用。具体实施方式为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。实施例一本实施例提供一种永久性导电PEEK板的制备方法，具体步骤为：步骤一：将聚醚醚酮树脂与导电碳材料微片或碳纳米管放置在150℃温度下干燥2小时；步骤二：按聚醚醚酮树脂77%，导电碳材料微片20%，硅烷偶联剂2%,热稳定剂0.5%,润滑剂0.5%的配比称取各原料；步骤三：将聚醚醚酮树脂投入到双锥形搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒；步骤四：将其余原料投入双锥形搅拌桶以80转/分钟的速度搅拌50秒；步骤五：将搅拌好的物料倒入双螺杆抽粒机进行第一遍造粒，温度控制在400℃，使用风冷履带输送装置对出料进行冷却输送；步骤六：将步骤五中造粒一遍的颗粒倒入带热风干燥功能的立式搅拌桶搅拌均匀，之后在150℃温度下干燥2小时；第七步：将以上干燥好的物料进行第二遍造粒，出料使用60目的滤网过滤，每间隔60分钟换一次网；第八步：将已造粒二遍且已搅拌均匀的颗粒在150℃温度下干燥2小时后，采用长径比例（25-35）:1的单螺杆挤出机制作成板材成品，挤出机套筒温度设定在330℃，模具温度控制在380℃。实施例二实施例二与实施例一的不同之处在于：按聚醚醚酮树脂87%，导电碳材料微片10%，硅烷偶联剂1.7%,热稳定剂1%,润滑剂0.3%的配比称取各原料；所述双螺杆抽粒机的螺杆套筒温度控制在330℃，所述单螺杆挤出机的套筒温度控制在400℃，模具温度控制在250℃。其余部分与实施例一相同，在此不再赘述。实施例三本实施例提供一种永久性导电PEEK板的制备方法，具体步骤为：步骤一：将聚醚醚酮树脂与碳纳米管放置在130℃温度下干燥4小时；步骤二：按聚醚醚酮树脂95%，碳纳米管3%，硅烷偶联剂1%,热稳定剂0.5%,润滑剂0.5%的配比称取各原料；步骤三：将聚醚醚酮树脂投入到搅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永久性导电PEEK板，其特征在于：所述导电PEEK板各组成的重量百分比为：聚醚醚酮树脂77‑87%，导电碳材料微片10‑20%，硅烷偶联剂1‑3%,热稳定剂0.5‑1%,润滑剂0.3‑0.5%。

【技术特征摘要】
1.一种永久性导电PEEK板，其特征在于：所述导电PEEK板各组成的重量百分比为：聚醚醚酮树脂77-87%，导电碳材料微片10-20%，硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。2.一种永久性导电PEEK板，其特征在于：所述导电PEEK板各组成的重量百分比为：聚醚醚酮树脂85-95%，碳纳米管3-11%，硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。3.一种永久性导电PEEK板，其特征在于：所述导电PEEK板各组成的重量百分比为：聚醚醚酮树脂77-87%，碳纳米管1-7%，短切碳纤维10-20%,硅烷偶联剂1-3%,热稳定剂0.5-1%,润滑剂0.3-0.5%。4.根据权利要求3所述的永久性导电PEEK板，其特征在于：所述短切碳纤维单丝长度为3-10mm。5.根据权利要求1-4任一所述的永久性导电PEEK板，其特征在于：所述润滑剂为氧化聚乙烯蜡。6.根据权利要求1-4任一所述的永久性导电PEEK板，其特征在于：所述热稳定剂为钡皂和β-二酮的组合物。7.根据权利要求1-4任一所述的永久性导电PEEK板，其特征在于：所述硅烷偶联剂为3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。8.根据权利要求1所述的永久性导电PEEK板的制备方法，其特征在于：步骤一：将聚醚醚酮树脂与导电碳材料微片放置在130-150℃温度下干燥2-4小时；步骤二：按配比称取各原料；步骤三：将聚醚醚酮树脂投入到双锥形搅拌桶中，加入硅烷偶联剂搅拌13秒至1分钟；步骤四：将其余原料投入双锥形搅拌桶以30-80转/分钟的速度搅拌10-50秒；步骤五：将搅拌好的物料倒入双螺杆抽粒机进行第一遍造粒，温度控制在330-400℃范围内，使用风冷履带输送装置对出料进行冷却输送；步骤六：将步骤五中造粒一遍的颗粒倒入带热风干燥功能的立式搅拌桶搅拌均匀，之后在135-150℃温度下干燥2-4小时；第七步：将以上干燥好的物料进行第二遍造粒，出料使用20-60目的滤网过滤，每间隔30-60分钟换一次网；第八步：将已造粒二遍且已搅拌均匀的颗粒在135-150℃温度下干燥2-4小时后，采用长径比例（25-35）:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁斌德，
申请(专利权)人：东莞市耐格美塑胶制品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44