一种耐冲击PEEK复合材料制造技术

本发明专利技术提供了一种耐冲击PEEK复合材料及制备方法，PEEK复合材料由玻璃纤维(GF)、聚醚醚酮（PEEK）、抗氧剂和防玻纤外露剂（TAF）组成。PEEK复合材料的制备方法，包括以下步骤：一次干燥；高速混合；挤出造粒；二次干燥和注塑成型。本发明专利技术在中粘度PEEK原料中加入耐高温GF，使PEEK的耐热性能显著提高，配方中加入抗氧剂防止PEEK在熔融态时发生自身分子链降解交联，加入耐高温TAF，解决玻纤与PEEK树脂基体间界面结合力低以及玻纤在基体树脂中分散不均的问题。本发明专利技术不但提高了聚醚醚酮的加工性能和产品稳定性，同时降低了PEEK复合材料的成本。

An impact resistant PEEK composite

The invention provides an impact resistant PEEK composite material and a preparation method. The PEEK composite material is composed of glass fiber (GF), polyether ether ketone (PEEK), antioxidant and anti glass fiber exposure agent (TAF). The preparation method of PEEK composite includes the following steps: one drying, high speed mixing, extrusion granulation, two drying and injection molding. The present invention is added in the raw materials in high temperature viscosity PEEK GF, so that the heat resistance of PEEK increased significantly, adding antioxidant formula prevents PEEK degradation of their molecular chain crosslinking in a molten state, with high temperature resistant TAF, solve the problem of uneven dispersion of glass fiber and PEEK resin interfacial force and low glass fiber in the matrix resin in. The invention not only improves the processing performance and product stability of PEEK, but also reduces the cost of PEEK composite.

【技术实现步骤摘要】
一种耐冲击PEEK复合材料
本专利技术属于高分子材料
，具体地说，涉及一种耐冲击PEEK复合材料。
技术介绍
PEEK复合材料因其良好的综合性能，已经在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。目前，为了进一步改善PEEK的耐热性能，通常对PEEK进行改性，改性的方式有纤维增强、无机矿物填充等进行改性，不但可降低材料的成本，而且可以扩大PEEK的使用范围，使其更能适合在高压高强度的环境中使用。纤维改善PEEK材料耐热性能方面主要是玻纤增强PEEK复合材料，玻纤改性PEEK复合材料具有热膨胀系数小，比热容高，能储存大量的热能，导热率低等特点。在受外力的情况下，通过界面将载荷有效的传递到玻纤上，使复合材料的弯曲强度提高。同时玻纤也可以增强复合材料的抗热冲击和热摩擦等性能。但是，纤维表面光滑、惰性、与基体的粘合力差，同时在基体树脂中分散不佳。因而单纯的纤维改善PEEK复合材料界面粘合强度低，材料性能不稳，当材料受外力作用时，纤维容易从基体中拔出，负荷不能有效的通过界面传递。严重影响了复合材料的综合性能，限制了材料的应用领域。同时，未添加任何抗氧剂的PEEK在熔融态时，会随着保温时间的延长而发生自身分子链的降解交联，使聚合物的粘度增大，部分性能降低，严重影响了PEEK的加工性能和产品稳定性能。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题针对以上技术问题，本专利技术的目的在于提供一种耐冲击PEEK复合材料及其制备方法，通过加入玻纤、抗氧剂、TAF对PEEK进行改性，改善其耐冲击性能，降低复合材料的成本，使复合材料能更广泛的应用到汽车、航空航天、加工制造等领域。（二）技术方案为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种耐冲击PEEK复合材料，由玻纤(GF)、聚醚醚酮（PEEK）、抗氧剂和TAF组成，其中各个组分的添加比例为：玻纤(GF)为10-40份、聚醚醚酮（PEEK）为60-90份、抗氧剂为0.03-0.3份、TAF为0.8-1.5份。作为本专利技术优选的技术方案，所述的PEEK原料为中粘度PEEK，牌号为550G。作为本专利技术优选的技术方案，所述的玻纤为耐高温玻纤。作为本专利技术优选的技术方案，所述的TAF为耐高温防玻纤外露剂。作为本专利技术优选的技术方案，所述的耐冲击PEEK复合材料各个组成成分的最优配比为：玻纤为15份、PEEK为75份、抗氧剂为0.07份、TAF为0.8份。本专利技术还提供了上述PEEK复合材料的制备方法，包括以下步骤：一次干燥：采用干燥箱对PEEK颗粒进行干燥；高速混合：采用高速混合机将按配方量的TAF、抗氧剂、短切玻纤和PEEK颗粒进行混料，使其混合均匀；挤出造粒：使用双螺杆配混挤出机对混合后的物料进行挤出造粒，挤出机的参数设置为一区温度为350~400℃，二区温度为350~400℃，三区温度为350~400℃，四区温度为350~400℃，五区温度为350~400℃，机头温度为350~400℃，主机转速为180~400转/min，喂料速度为3~20kg/h；将挤出的料条风冷至常温后，进行切粒，切出的颗粒为1~10mm长的圆柱形颗粒物料；二次干燥：将切出的颗粒物料进行干燥处理，温度设置为60~180℃，干燥时间为0.5~10h；（三）有益效果（1）本专利技术在PEEK复合材料中，加入了防玻纤外露剂，能使GF更好的分散在PEEK树脂中，解决玻纤与基体间界面结合力低，分散不佳的问题；（2）本专利技术在PEEK中加入抗氧剂，使PEEK在熔融态时能长时间不发生自身分子链的降解交联，很好的改善了聚醚醚酮的熔融稳定性，保障了产品的加工特性和产品稳定性。（3）本专利技术在PEEK中加入GF，使PEEK复合材料在受外力的情况下，通过界面将能量有效的传递到玻纤上，增加了复合材料抗冲击性能。（4）本专利技术在PEEK树脂中加入了玻纤，降低了所制备PEEK复合材料的成本，一定程度上解决了PEEK产品成本高、价格昂贵的因素，使其能更广泛的应用到汽车、航空航天、加工制造等领域。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术的PEEK复合材料由玻纤(GF)、聚醚醚酮（PEEK）和TAF组成，其中各个组分的添加比例为：玻纤为15份、PEEK为75份、抗氧剂（DS9228）为0.07份、TAF为0.8份。本PEEK复合材料的制备方法，依次包括以下步骤：一次干燥：采用干燥箱对PEEK颗粒进行干燥，温度设置为150℃，干燥时间为2h；高速混合：采用高速混合机将按配方量的TAF、DS9228、耐高温玻纤和PEEK颗粒进行混料，使其混合均匀；挤出造粒：使用双螺杆配混挤出机对混合后的物料进行挤出造粒，挤出机参数设置为一区温度为300℃，二区温度为355℃，三区温度为355℃，四区温度为355℃，五区温度为360℃，机头温度为360℃，主机转速为250转/min，喂料速度为3.6kg/h；切出的颗粒优选为3mm长的圆柱形颗粒物料；二次干燥：将切出的颗粒物料进行干燥处理，温度设置为150℃，干燥时间为2h；注塑成型：采用常规注塑方法，将二次干燥处理后的颗粒物料制成符合要求的形状，其中，注塑机参数设置为：注塑温度为380℃，注塑压力为90MPa，储料压力为110MPa，关模压力为33MPa，模具温度为160℃。其机械性能参见表一表一、PEEK复合材料机械性能表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐冲击PEEK复合材料，其特征在于：由耐高温玻纤(GF)、聚醚醚酮（PEEK）、抗氧剂和TAF组成，其中各个组分添加的质量比例为：玻纤(GF)为10‑40份、聚醚醚酮（PEEK）为60‑90份、抗氧剂为0.03‑0.3份、TAF为0.8‑1.5份。

【技术特征摘要】
1.一种耐冲击PEEK复合材料，其特征在于：由耐高温玻纤(GF)、聚醚醚酮（PEEK）、抗氧剂和TAF组成，其中各个组分添加的质量比例为：玻纤(GF)为10-40份、聚醚醚酮（PEEK）为60-90份、抗氧剂为0.03-0.3份、TAF为0.8-1.5份。2.根据权利要求1所述的一种耐冲击PEEK复合材料，其特征在于：所述的PEEK原料为中粘度PEEK，牌号为550G。3.根据权利要求1所述的一种耐冲击PEEK复合材料，其特征在于：所述的玻纤为耐高温玻纤。4.根据权利要求1所述的一种耐冲击PEEK复合材料，其特征在于：所述的TAF为耐高温防玻纤外露剂。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种耐冲击PEEK复合材料的制备方法，其具体步骤为：1）一次干燥：采用干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵岩磊，李健成，谢众，
申请(专利权)人：黑龙江鑫达企业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23