防静电聚醚醚酮复合材料及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种防静电聚醚醚酮复合材料及制备方法，原料各成分以重量配比计，聚醚醚酮90‑95份，碳纳米管5‑8份，硅烷偶联剂0.5‑2份。本发明专利技术采用耐高温聚醚醚酮从基体上改善耐热性能，解决传统塑料耐温性能差，不能在高温环境下使用的问题。采用注塑成型提高产品稳定性，可以在专有模具中一次成型制品，不需要二次加工，适合大规模生产。本发明专利技术的防静电聚醚醚酮复合材料应用广泛，在电子工业可用于高温线圈端部固定环、耐热电阻保护和其他高温条件下开关、电子变压器等各种耐高温及防潮保护的电子元器件；还可用于面粉厂等机器零部件防静电制品。本发明专利技术复合材料具有耐高温、强度大、耐化学腐蚀、产品尺寸稳定性好，符合ROHS无卤环保等优点。

Antistatic polyether ether ketone composite material and preparation method

【技术实现步骤摘要】
防静电聚醚醚酮复合材料及制备方法
本专利技术属于高分子材料及其制备领域，特别涉及以聚醚醚酮为主要原料的复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚醚醚酮具有多种优良特性如耐高温性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐水解性、绝缘性、绝佳的强度和韧性、稳定性、防火性和无毒等性能使聚醚醚酮广泛应用于航空航天，汽车工业、电子电气和医疗器械等领域等领域。碳纳米管是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管，管直径一般为几个纳米到几十个纳米，管壁厚度仅为几个纳米，像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝宽，实际上是长度和直径之比很高的纤维，碳纳米管韧性很高，导电性极强，场发射性能优良，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，比重只有钢的1/6。电子制造业对材料的防静电性能要求极高，在产品的包装和运输过程中极易产出静电，如果静电不及时处理，对电子产品造成极大的危害。目前防静电的方法大多采用在制品表面喷涂防静电剂来传导静电。但这种方法会造成环境污染，危害人体健康，并且使用寿命短，需要多次喷涂。目前虽然有很多通用塑料如PP、ABS、PC等制备成防静电板材并广泛地应用，但普通防静电材料不能满足电子产品制造高温环境，尤其现在的电子制造行业的设备及工装，不仅要求防静电，并且要求耐高温，纯度高，耐磨性，化学稳定性等要求。现有技术采用的方法是在通用塑料如PP、ABS、PC中加入碳纤维、炭黑、及石墨烯等原料，通过简单的物理方法进行共混，采用模压成型工艺进行成型再加工。但模压成型工艺导致产品尺寸不稳定、电阻率重现性不好，不能进行大规模的进行生产。因此，本领域亟需能应用于特殊加工制造环境的防静电复合材料。
技术实现思路
本专利技术的目的针对现有耐高温防静电材料不足，提供一种以聚醚醚酮为基材，添加碳系导电填料来实现防静电的复合材料及其制备方法，具有添加导电材料少，电阻率容易控制，稳定性好，符合ROHS环保无卤等优点。本专利技术采用如下技术方案：原料各成分以重量配比计，聚醚醚酮90-95份，碳纳米管5-8份，硅烷偶联剂0.5-2份；制备方法如下：(1)将聚醚醚酮90-95份置于150-160℃干燥箱中干燥3-4小时；(2)将碳纳米管5-8份置于高混机中并注入偶联剂溶液，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理后的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液；(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮和碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30min，即为初混原料；(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料；(5)将混合颗粒料置于150-160℃干燥箱中干燥3-4小时；(6)将混合颗粒料经过注塑机注塑到模具中一次成型，注塑温度340-380℃，模具温度180-220℃，注塑压力60-140MPa，保压压力70-120MPa。所述步骤(2)偶联剂溶液的制备方法为：在无水乙醇中加入硅烷偶联剂0.5-2份，制成偶联剂溶液。优选的，聚醚醚酮的目数为150-300目，碳纳米管粒径20-30nm。优选的，硅烷偶联剂型号为市售品种如KH-590、KH-602中的一种。优选的，碳纳米管为羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管中的一种。本专利技术采用耐高温聚醚醚酮从基体上改善耐热性能，解决传统塑料耐温性能差，不能在高温环境下使用的问题。为解决模压成型工艺导致产品尺寸不稳定、电阻率重现性不好，加工过程中只能制作产品毛坯，需增加再加工工艺等问题。采用注塑成型提高产品稳定性，可以在专有模具中一次成型制品，不需要二次加工，适合大规模生产。本专利技术提供的防静电聚醚醚酮复合材料应用广泛，在电子工业可用于高温线圈端部固定环、耐热电阻保护和其他高温条件下开关、电子变压器等各种耐高温及防潮保护的电子元器件；还可用于面粉厂等机器零部件防静电制品。本专利技术复合材料具有耐高温、强度大、耐化学腐蚀、产品尺寸稳定性好，符合ROHS无卤环保等优点。具体实施方式下面通过具体实施例详述本专利技术，但不限制本专利技术的保护范围。如无特殊说明，本专利技术所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从化学公司购买。实施例1(1)将聚醚醚酮95份置于160℃干燥箱中干燥3小时。(2)将羧基化碳纳米管5份置于高混机中；在50mL无水乙醇中加入硅烷偶联剂(KH-590)0.5份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理好的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液。(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮、碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30min，即为初混原料。(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料。(5)将混合颗粒料置于160℃干燥箱中干燥3小时。(6)注塑机安装测试样条模具，升温到180℃。(7)将颗粒料经过注塑机注塑成型，注塑温度340-380℃，注塑压力60MPa，保压压力70MPa，保压时间5s、冷却时间25s。实施例2(1)将聚醚醚酮92份置于160℃干燥箱中干燥3小时。(2)将羟基化碳纳米管7份置于高混机中然后在50ml无水乙醇中加入硅烷偶联剂(KH-590)1份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液。(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮、碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30分钟，即为初混原料。(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料。(5)将混合颗粒料置于160℃干燥箱中干燥3小时。(6)注塑机安装测试样条模具，升温到180℃。(7)将颗粒料经过注塑机注塑成型，注塑温度340-380℃，注塑压力60MPa，保压压力70MPa，保压时间5s、冷却时间25s。实施例3(1)将聚醚醚酮90份置于160℃干燥箱中干燥3小时。(2)将羟基化碳纳米管8份置于高混机中然后在50ml无水乙醇中加入硅烷偶联剂(KH-602)2份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液。(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮、碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30分钟，即为初混原料。(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料。(5)将混合颗粒料置于160℃干燥箱中干燥3小时。(6)注塑机安装测试样条模具，升温到190℃。(7)将颗粒料经过注塑机注塑成型，注塑温度340-380℃，注塑压力80MPa，保压压力90MPa，保压时间10s、冷却时间30s。实施例4(1)将尼龙66粉料95份置于120℃干燥箱中干燥2小时。(2)将羟基化碳纳米管5份置于高混机中然后在50ml无水乙醇中加入硅烷偶联剂(KH-590)1份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，常温下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防静电聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，各成分以重量配比计，聚醚醚酮90‑95份，碳纳米管5‑8份，硅烷偶联剂0.5‑2份，按如下方法制备：(1)将聚醚醚酮90‑95份置于150‑160℃干燥箱中干燥3‑4小时；(2)将碳纳米管5‑8份置于高混机中并注入偶联剂溶液，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理后的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液；(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮和碳纳米管置于高混机中混合，转速800‑1500r/min，混合30min，即为初混原料；(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340‑380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料；(5)将混合颗粒料置于150‑160℃干燥箱中干燥3‑4小时；(6)将混合颗粒料经过注塑机注塑到模具中一次成型，注塑温度340‑380℃，模具温度180‑220℃，注塑压力60‑140MPa，保压压力70‑120MPa。

【技术特征摘要】
1.一种防静电聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，各成分以重量配比计，聚醚醚酮90-95份，碳纳米管5-8份，硅烷偶联剂0.5-2份，按如下方法制备：(1)将聚醚醚酮90-95份置于150-160℃干燥箱中干燥3-4小时；(2)将碳纳米管5-8份置于高混机中并注入偶联剂溶液，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理后的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液；(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮和碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30min，即为初混原料；(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料；(5)将混合颗粒料置于150-160℃干燥箱中干燥3-...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴立豪，万长宇，乔占凤，
申请(专利权)人：大连路阳科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21