一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，其由以下组分按重量百分比制备而成：聚醚醚酮55%‑85%、聚四氟乙烯2%‑10%、增强剂10%‑30%、相容剂2‑8%、抗氧剂0.1%‑0.3%。本发明专利技术利用增强剂和聚四氟乙烯改性聚醚醚酮，提高材料的加工性能，工艺成型性好，无油润滑、耐高温，低摩擦系数，对机器磨损小；并同时优化材料的机械性能，扩展其应用范围，使其适用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。

A Rigid-Toughness Balanced Polyether Ether Ketone Composite and Its Preparation Method

The invention provides a rigid-tough equilibrium polyether ether ketone composite material, which is prepared by the following components according to weight percentage: polyether ether ketone 55%85%, polytetrafluoroethylene 2%10%, reinforcing agent 10%30%, compatibilizer 2%8%, antioxidant 0.1%0.3%. The invention uses reinforcing agent and polytetrafluoroethylene to modify polyether ether ether ketone, improves the processing performance of the material, has good process formability, no oil lubrication, high temperature resistance, low friction coefficient and little wear on the machine; at the same time, optimizes the mechanical properties of the material and expands its application scope, so as to make it suitable for the fields of aerospace, automobile industry, electronic and electrical and medical devices.

【技术实现步骤摘要】
一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料及其制备方法
本专利技术属于聚醚醚酮复合材料
，具体涉及一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚醚醚酮(PEEK)是由英国威克斯(Victrex)公司最早成功研发并实现量产的新型超高耐温高性能聚醚醚酮材料，商品名称VICTREX，它具有刚性大、耐热性高、强度高、电性能优良、阻燃性良好等优点。在许多特殊领域如航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域可以替代金属、陶瓷等传统材料用做各种高精度、高要求的零部件。但由于聚醚醚酮的价格昂贵，限制了其在一些领域的应用。另外，它的冲击强度较差，为了进一步提高其性能，以满足各个领域的综合性能和多样化需要，可采用填充、共混、交联、接枝等方法对其进行改性，以得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK复合材料。但是由于其高耐温，流动性较差，加工温度高(300-400℃)，对机器磨损严重。必须使用特殊的工艺参数，机器设备性能非常好且螺杆组合非常合理的生产。
技术实现思路
针对聚醚醚酮的现有性能导致的生产局限性，并进一步扩大聚醚醚酮的应用范围，本专利技术的目的是提供一种刚韧平衡的聚醚醚酮复合材料，旨在满足现有材料在高性能方面的要求，同时改善成型工艺，降低生产成本。本专利技术的另一目的是提供一种上述刚韧平衡聚醚醚酮复合材料的制备方法。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，该材料包括以下重量百分含量的组分：聚醚醚酮55％-85％、聚四氟乙烯2％-10％、增强剂10％-30％、相容剂2-8％和抗氧剂0.1％-0.3％。所述的聚醚醚酮为挤出级、注塑级聚醚醚酮中的一种。所述的聚四氟乙烯是聚四氟乙烯微粉。所述的增强剂是硼酸铝晶须、碱式硫酸镁晶须、短切聚酰亚胺纤维的一种或两种以上的混合物。所述的相容剂是硅氧烷类相容剂。所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076或抗氧剂168中的一种或两种以上的混合物。本专利技术还提供了一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)将55％-85％(重量)的聚醚醚酮，2-10％(重量)的聚四氟乙烯，2％-8％(重量)的相容剂以及0.1％-0.3％(重量)的抗氧剂混合均匀；(2)将步骤(1)得到的混合物从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将10-30％的增强剂由侧喂料加入双螺杆挤出机中，经熔融、共混、挤出、牵引、造粒，得复合材料。进一步方案，所述的双螺杆挤出机为同向双螺杆挤出机，其长径比至少为32，挤出机的转速为180-400转/分，挤出温度为320-380℃。本专利技术同现有技术相比，具有如下优点和有益效果：1、本专利技术通过选用聚四氟乙烯材料复配聚醚醚酮，使材料具有较低的摩擦系数，无油润滑效果好，改善加工性能，使其工艺成型性好，无油润滑、耐高温，低摩擦系数，对机器磨损小。2、本专利技术加入增强剂赋予了聚醚醚酮复合材料优异的综合性能，使其更多地应用于航空航天、汽车行业。具体实施方式本专利技术的刚韧平衡聚醚醚酮复合材料所用材料的型号如下：其中所用聚醚醚酮为美国RTP的2200LF，印度Gharda1200P；所用聚四氟乙烯为天宇祥的聚四氟乙烯微粉；所用增强剂为峰竺的硼酸铝NP-BW2，硫酸镁-WS-1S2，奥神的聚酰亚胺纤维；所用相容剂为道康宁RM4-7081；所用抗氧剂为1010、抗氧剂168和抗氧剂1076；以下结合实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1将550g聚醚醚酮2200LF、100g聚四氟乙烯微粉、50g相容剂RM4-7081、1g抗氧剂1010以及2g抗氧剂1076放入高速混合机中混合5分钟；将混合物从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将300g硼酸铝晶须由侧喂料加入双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、牵引、造粒得复合材料。其中挤出机的长径比为32，挤出机料筒温度330℃，转速180转/分。使用注塑成型机将得到的复合材料进行注塑成型，注塑温度360℃，得到标准力学测试样条，进行产品性能测试。测试数据见表1。实施例2将850g聚醚醚酮2200LF、20g聚四氟乙烯微粉、30g相容剂RM4-7081、1g抗氧剂1010以及2g抗氧剂1076放入高速混合机中混合5分钟；将混合物从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将100g硫酸镁-WS-1S2由侧喂料加入双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、牵引、造粒得复合材料。其中挤出机的长径比为32，挤出机料筒温度330℃，转速180转/分。使用注塑成型机将得到的复合材料进行注塑成型，注塑温度360℃，得到标准力学测试样条，进行产品性能测试。测试数据见表1。实施例3将720g聚醚醚酮2200LF、50g聚四氟乙烯微粉、80g相容剂RM4-7081、1g抗氧剂1010以及2g抗氧剂1076放入高速混合机中混合5分钟；将混合物从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将150g硫酸镁-WS-1S2由侧喂料加入双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、牵引、造粒得复合材料。其中挤出机的长径比为32，挤出机料筒温度330℃，转速180转/分。使用注塑成型机将得到的复合材料进行注塑成型，注塑温度360℃，得到标准力学测试样条，进行产品性能测试。测试数据见表1。实施例4将680g聚醚醚酮1200P、50g聚四氟乙烯微粉、20g相容剂RM4-7081、1g抗氧剂1010以及2g抗氧剂1076放入高速混合机中混合5分钟后；将混合物从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将250g聚酰亚胺纤维由侧喂料加入双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、牵引、造粒得复合材料。其中挤出机的长径比为32，挤出机料筒温度330℃，转速180转/分。使用注塑成型机将得到的复合材料进行注塑成型，注塑温度360℃，得到标准力学测试样条，进行产品性能测试。测试数据见表1。实施例5将570g聚醚醚酮1200P、100g聚四氟乙烯微粉、30g相容剂RM4-7081、1g抗氧剂1010以及2g抗氧剂1076放入高速混合机中混合5分钟；将混合物从主喂料口加入双螺杆挤出机中，同时将300g聚酰亚胺纤维由侧喂料加入双螺杆挤出机中，经熔融共混挤出、牵引、造粒得复合材料。其中挤出机的长径比为32，挤出机料筒温度330℃，转速180转/分。使用注塑成型机将得到的复合材料进行注塑成型，注塑温度360℃，得到标准力学测试样条，进行产品性能测试。测试数据见表1。对比例将1000g聚醚醚酮1200P、1g抗氧剂1010以及2g抗氧剂1076放入高速混合机中混合5分钟后取出，在双螺杆挤出机中进行熔融共混挤出、牵引、造粒，挤出机的长径比为32，挤出机料筒温度330℃，固定主螺杆转速180转/分。使用注塑成型机将得到的粒料进行注塑成型，注塑温度360℃，得到标准力学测试样条，进行产品性能测试。测试数据见表1。表1备注：以上数据采用ISO样条测试方法进行测试。本专利技术通过选用增强剂和聚四氟乙烯来改善聚醚醚酮的加工，在保证材料机械性能的情况下，可有效改善聚合物体系的加工性，延长机器使用寿命。上述的对实施例的描述是为便于该
的普通技术人员能理解和应用本专利技术。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本专利技术不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本专利技术的揭示，不脱离本专利技术范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，其特征在于：其由以下组分按重量百分比制备而成：聚醚醚酮55%‑85%聚四氟乙烯2%‑10%增强剂10%‑30%相容剂2‑8%抗氧剂0.1%‑0.3%。

【技术特征摘要】
1.一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，其特征在于：其由以下组分按重量百分比制备而成：聚醚醚酮55%-85%聚四氟乙烯2%-10%增强剂10%-30%相容剂2-8%抗氧剂0.1%-0.3%。2.根据权利要求1所述的一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，其特征在于：所述的聚醚醚酮是挤出级聚醚醚酮或注塑级聚醚醚酮。3.根据权利要求1所述的一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，其特征在于：所述的聚四氟乙烯为微粉，其粒径为0.5-15μm。4.根据权利要求1所述的一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，其特征在于：所述的增强剂为硼酸铝晶须、碱式硫酸镁晶须、短切聚酰亚胺纤维中的一种或两种以上的混合物。5.根据权利要求1所述的一种刚韧平衡聚醚醚酮复合材料，其特征在于：所述的相容剂是硅氧烷类相容剂。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，王华，朱敏，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34