膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料及其制备方法，属于高分子及其复合材料技术领域。本发明专利技术通过原位聚合方法将膨胀石墨片引入到聚醚醚酮基体中，制得膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，膨胀石墨片含量4～12wt％。原位聚合的方法改善了膨胀石墨片在聚醚醚酮基体树脂中的分散，增加了聚醚醚酮树脂与膨胀石墨片的缠绕。复合材料的分解温度比纯聚醚醚酮高，由于原位聚合引入了膨胀石墨片，束缚了聚合物链段的运动，而且膨胀石墨片具有阻燃性，提高了复合材料耐高温能力。复合材料的耐磨性能随着膨胀石墨片含量的增加呈现出先降低再升高的趋势，当膨胀石墨片含量为8wt％时，复合材料表现出最优的耐磨性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子及其复合材料
，具体涉及原位聚合法制备的膨胀石墨 片/聚醚醚酮耐磨复合材料，该复合材料适用于航空航天、汽车、电子电气、医疗器械等技 术领域。
技术介绍
聚醚醚酮（PEEK)是由4, 4'-二氟二苯甲酮和对苯二酚在碱金属碳酸盐的作用下， 以二苯砜为溶剂进行亲核缩聚反应制得的一种热塑性特种工程塑料。聚醚醚酮是由主链中 含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，其玻璃化转变温度为143°C，熔点为 334°C，具有耐高温、耐化学腐蚀性、自润滑性、阻燃性、易加工等优异性能，在汽车、航空航 天、电子、医疗器械、涂料等领域具有广泛的应用。 膨胀石墨（Expanded Graphite)作为一种新型碳素材料，是由天然鳞状石墨经过 酸化、高温膨化等过程制得，具有极强的耐压性、柔韧性、可塑性和自润滑性；极强的抗高 温、低温、抗腐蚀、抗辐射性；极强的电导率；极强的抗老化、抗扭曲的特性；无毒、对环境没 有危害等很多优异性能。由于普通膨胀石墨粒径较大，难以应用，而且膨胀石墨粒子之间存 在着JT - JT *共轭作用，导致膨胀石墨在聚醚醚酮基体中容易团聚，影响聚醚醚酮材料的拉 伸、弯曲等机械性能。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是将膨胀石墨片通过原位聚合的方法引入到聚醚醚 酮基体中，制备了膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，相比于化学改性方法，本专利技术所述 的原位聚合的方法具有方法简单、成本低廉的优点。原位聚合解决了膨胀石墨片在聚醚醚 酮基体中分散不均匀的问题，提升了膨胀石墨片/聚醚醚酮复合材料的耐磨性能。 本专利技术目的在于提供一种膨胀石墨片/聚醚醚酮原位聚合耐磨复合材料及其制 备方法。 膨胀石墨片作为增强材料，粒径2~8um，由325um普通膨胀石墨经超微粉碎制得， 显微镜下为层状结构，具有极强的耐压性、柔韧性、可塑性、润滑性、抗腐蚀、抗辐射性等优 点? 本专利技术通过原位聚合方法将膨胀石墨片引入到聚醚醚酮基体中，制得膨胀石墨片 /聚醚醚酮耐磨复合材料，膨胀石墨片含量4~12wt%。原位聚合的方法改善了膨胀石墨 片在聚醚醚酮基体树脂中的分散，增加了聚醚醚酮树脂与膨胀石墨片的缠绕。 本专利技术所述的膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料的合成方法，是以87. 28~ 130. 92g(0. 4 ~0? 6mol)4, 4'-二氟二苯甲酮、55. 05g(0. 5mol)对苯二酚、50. 3g(0. 475mol) 碳酸钠、3. 5g(0. 025mol)碳酸钾、450~500g二苯砜、12~36. 8g的膨胀石墨片、80~ 120mL的二甲苯装入装有氮气通孔、机械搅拌和带水器的三口瓶中，通氮气，开动机械搅拌， 升温到180~210°C共沸脱水回流，反应2~5小时，排出部分共沸脱水剂，升温到220~ 240°C共沸脱水回流，反应1~3小时，排出部分共沸脱水剂，升温到250~270°C共沸脱水 回流，反应1~3小时，排出全部共沸脱水剂，升温到280~300°C反应1~3小时，升温到 310~330°C反应1~3小时；将所得聚合物在去离子水中析出，经粉碎、洗涤、干燥，制得 4~12wt%膨胀石墨含量的膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料。【附图说明】 图1是8wt %膨胀石墨片含量的膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料和纯聚醚醚 酮的DSC曲线；曲线a为纯聚醚醚酮，曲线b为8wt %膨胀石墨片含量的膨胀石墨片/聚醚 醚酮耐磨复合材料。 图2是8wt%膨胀石墨片含量的膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料和纯聚醚醚 酮的TGA曲线；曲线a为纯聚醚醚酮，曲线b为8wt %膨胀石墨片含量的膨胀石墨片/聚醚 醚酮耐磨复合材料。 图3是8wt %膨胀石墨片含量的膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料的SEM图。 表1:膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料摩擦数据【主权项】1. 一种膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，其特征在于：通过原位聚合方法将膨胀 石墨片引入到聚醚醚酮基体中，制得膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，其中膨胀石墨 片的含量为4~12wt%。2. 如权利要求1所述的膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，其特征在于：膨胀石墨 片的粒径为2~8um。3.如权利要求1所述的石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料的制备方法，其特征在于：是 以87. 28~130. 92g 4, 4,-二氟二苯甲酮、55. 05g对苯二酚、60. 5g碳酸钠、8. 3g碳酸钾、 450~500g二苯砜、12~36. 8g的膨胀石墨片、80~120mL的二甲苯装入装有氮气通孔、机 械搅拌和带水器的三口瓶中，通氮气，开动机械搅拌，升温到180~210°C共沸脱水回流，反 应2~5小时，排出部分共沸脱水剂，升温到220~240°C共沸脱水回流，反应1~3小时， 排出部分共沸脱水剂，升温到250~270°C共沸脱水回流，反应1~3小时，排出全部共沸脱 水剂，升温到280~300°C反应1~3小时，升温到310~330°C反应1~3小时；将所得聚 合物在去离子水中析出，经粉碎、洗涤、干燥，制得4~12wt%膨胀石墨片含量的膨胀石墨 片/聚醚醚酮耐磨复合材料。【专利摘要】，属于高分子及其复合材料
本专利技术通过原位聚合方法将膨胀石墨片引入到聚醚醚酮基体中，制得膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，膨胀石墨片含量4～12wt％。原位聚合的方法改善了膨胀石墨片在聚醚醚酮基体树脂中的分散，增加了聚醚醚酮树脂与膨胀石墨片的缠绕。复合材料的分解温度比纯聚醚醚酮高，由于原位聚合引入了膨胀石墨片，束缚了聚合物链段的运动，而且膨胀石墨片具有阻燃性，提高了复合材料耐高温能力。复合材料的耐磨性能随着膨胀石墨片含量的增加呈现出先降低再升高的趋势，当膨胀石墨片含量为8wt％时，复合材料表现出最优的耐磨性能。【IPC分类】C08K7-24, C08G8-02, C08L61-16【公开号】CN104844775【申请号】CN201510289571【专利技术人】姜振华, 商赢双, 张海博, 朱晔, 王永鹏 【申请人】吉林大学【公开日】2015年8月19日【申请日】2015年5月30日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，其特征在于：通过原位聚合方法将膨胀石墨片引入到聚醚醚酮基体中，制得膨胀石墨片/聚醚醚酮耐磨复合材料，其中膨胀石墨片的含量为4～12wt％。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜振华，商赢双，张海博，朱晔，王永鹏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。