一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法技术

本发明专利技术提供了一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法，属于高分子材料技术领域。本发明专利技术将聚醚醚酮卡箍进行表面喷砂处理，提高卡箍的表面粗糙度，改善了聚醚醚酮表面的接触角，增强了其浸润性；在表面喷砂处理的基础上进一步采用碱液进行表面功能化处理，可使得聚醚醚酮卡箍表面的亲水基团增多，接触角进一步降低，进一步改善其浸润性，从而提高卡箍与氟硅橡胶的粘结性。本发明专利技术所述方法制备的表面改性聚醚醚酮卡箍与氟硅橡胶结合后，粘结强度≥3.4N/mm。本发明专利技术的表面处理方法实施简单，可控性强，具有良好的应用前景。良好的应用前景。良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法


[0001]本专利技术涉及高分子材料
，尤其涉及一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法。

技术介绍

[0002]卡箍经常被应用于飞机、汽车、轮船等管路，电线电缆、仪表仪器等产品的安装与固定，除承受工作载荷外还会受到包括振动、机械冲击、温度循环、湿热和液体浸渍等多种环境的影响。通常，卡箍一般由箍带和胶垫组成，其中，箍带材料主要有金属箍带(如铝合金、结构钢或不锈钢等)和塑料(一般以尼龙材料为主)等，而胶垫材料多为丁腈橡胶、乙丙橡胶、硅橡胶或氟硅橡胶等。金属箍带材料存在质量重、振动大以及不耐雾腐蚀和油液腐蚀等缺点。近年来，以聚醚醚酮为代表的高分子材料具有质轻、高强、耐腐蚀和耐疲劳等优点，正逐渐替代金属箍带材料，满足装置轻量化、长寿命的使用要求。同时，相比于金属卡箍，采用聚醚醚酮制备的卡箍具有容易安装、箍带与胶垫可一体化处理以及对线束导管等损伤更低的优势。
[0003]然而，聚醚醚酮是由多个苯环连接醚键和酮键结构组成的高聚物，具有较为稳定的化学结构。而氟硅橡胶的分子结构是在
‑
Si
‑
O
‑
主链的侧基上引入大量的
‑
(CF3)
‑
基团，虽然分子链有些极性，但是
‑
(CF3)
‑
是非常稳定的结构，表面能低，这也导致了氟硅橡胶与聚醚醚酮间的粘结性能较低。此外，氟硅橡胶和聚醚醚酮的分子链分别处于高弹态和玻璃态，分子链段活性和表面能差异很大，导致两者粘接非常不易。
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技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法，改性后的聚醚醚酮卡箍与氟硅橡胶具有优异的粘接性能。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法，包括以下步骤：
[0007]将聚醚醚酮卡箍进行表面喷砂处理，得到喷砂后聚醚醚酮卡箍；
[0008]将所述喷砂后聚醚醚酮卡箍与碱液混合，进行表面功能化处理，得到表面改性聚醚醚酮卡箍。
[0009]优选的，所述表面喷砂处理所用喷砂为碳化硅，所述碳化硅的粒径为150～200目。
[0010]优选的，所述表面喷砂处理的喷砂压力为0.5～1.5MPa。
[0011]优选的，所述喷砂后聚醚醚酮卡箍的表面粗糙度Ra为10～30μm。
[0012]优选的，所述碱液中的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和硼氢化钠中的一种或几种。
[0013]优选的，所述碱液所用溶剂为水，所述碱液的浓度为0.8～1.5mol/L。
[0014]优选的，所述喷砂后聚醚醚酮卡箍与碱液的用量比为(1～2)g:10mL。
[0015]优选的，所述表面功能化处理的温度为40～80℃，时间为2～24h。
[0016]优选的，完成所述表面功能化处理后，还包括：将所得处理后聚醚醚酮卡箍依次进行中和、洗涤和干燥。
[0017]优选的，所述中和所用试剂为盐酸；所述洗涤包括依次进行的水洗和醇洗。
[0018]本专利技术提供了一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法，本专利技术将聚醚醚酮卡箍进行表面喷砂处理，提高卡箍的表面粗糙度，改善了聚醚醚酮表面的接触角，增强了其浸润性；在表面喷砂处理的基础上进一步采用碱液进行表面功能化处理，可使得聚醚醚酮卡箍表面的亲水基团增多，接触角进一步降低，进一步改善其浸润性，从而提高卡箍与氟硅橡胶的粘结性。本专利技术所述方法制备的表面改性聚醚醚酮卡箍与氟硅橡胶结合后，粘结强度≥3.4N/mm。
[0019]本专利技术的表面处理方法实施简单，可控性强，具有良好的应用前景。
附图说明
[0020]图1为P型聚醚醚酮卡箍的实物图；
[0021]图2为实施例6中聚醚醚酮卡箍表面喷砂处理前的形貌图；
[0022]图3为实施例6中聚醚醚酮卡箍表面喷砂处理后的形貌图；
[0023]图4为对比例6制备的喷砂后聚醚醚酮卡箍的水接触角测试结果；
[0024]图5为实施例6制备的表面改性聚醚醚酮卡箍的水接触角测试结果；
[0025]图6为实施例6制备的表面改性聚醚醚酮卡箍的粘接强度测试实物图。
具体实施方式
[0026]本专利技术提供了一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法，包括以下步骤：
[0027]将聚醚醚酮卡箍进行表面喷砂处理，得到喷砂后聚醚醚酮卡箍；
[0028]将所述喷砂后聚醚醚酮卡箍与碱液混合，进行表面功能化处理，得到表面改性聚醚醚酮卡箍。
[0029]在本专利技术中，若无特殊说明，所需原料或试剂均为本领域技术人员熟知的市售商品。
[0030]本专利技术将聚醚醚酮卡箍进行表面喷砂处理，得到喷砂后聚醚醚酮卡箍。本专利技术对所述聚醚醚酮卡箍的具体结构和型号没有特殊的限定，采用本领域熟知来源的聚醚醚酮卡箍均可；在本专利技术的实施例中，所述聚醚醚酮卡箍具体为P型、O型或Ω型。本专利技术对所述聚醚醚酮卡箍的制备过程没有特殊的限定，本领域熟知的注塑成型聚醚醚酮卡箍即可。
[0031]进行所述表面喷砂处理前，本专利技术优选将所述聚醚醚酮卡箍进行表面清洗后烘干；本专利技术对所述清洗和烘干的过程没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。在本专利技术中，所述表面喷砂处理优选在高压喷砂机中进行；本专利技术对所述高压喷砂机的型号没有特殊的限定，本领域熟知的高压喷砂机均可。在本专利技术中，所述表面喷砂处理所用喷砂优选为碳化硅，所述碳化硅的粒径优选为150～200目，更优选为160～180目；所述表面喷砂处理的喷砂压力优选为0.5～1.5MPa，更优选为0.7～1.2MPa。
[0032]本专利技术通过表面喷砂处理增加聚醚醚酮卡箍表面的粗糙度，所述喷砂后聚醚醚酮卡箍的表面粗糙度Ra优选为10～30μm，更优选为12～26μm，进一步优选为15～24μm。
[0033]完成所述表面喷砂处理后，本专利技术优选将所得喷砂处理后聚醚醚酮卡箍进行水洗，除去表面附着的砂颗粒，然后在鼓风干燥箱中干燥，冷却至室温，得到喷砂后聚醚醚酮卡箍。
[0034]本专利技术通过表面喷砂处理改善聚醚醚酮卡箍的粗糙度，但喷砂处理后表面接触角存在一定局限性，进一步增加时间或者砂粒粒径时，聚醚醚酮表面的接触角反而升高，不利于浸润性的提高，会降低表面粘结性。
[0035]得到喷砂后聚醚醚酮卡箍后，本专利技术将所述喷砂后聚醚醚酮卡箍与碱液混合，进行表面功能化处理，得到表面改性聚醚醚酮卡箍。
[0036]在本专利技术中，所述碱液中的碱优选包括氢氧化钠、氢氧化钾和硼氢化钠中的一种或几种；更优选为氢氧化钠与硼氢化钠，或者优选为氢氧化钾与硼氢化钠。本专利技术对不同碱的配比没有特殊的限定，根据需求进行调整即可；当所述碱为氢氧化钠与硼氢化钠时，所述氢氧化钠与硼氢化钠的摩尔比优选为2:(1～2)；当所述碱为氢氧化钾与硼氢化钠时，所述氢氧化钾与硼氢化钠的摩尔比优选为2:(1～2)。
[0037]在本专利技术中，所述碱液所用溶剂优选为水，所述碱液的浓本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚醚醚酮卡箍的表面改性方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚醚醚酮卡箍进行表面喷砂处理，得到喷砂后聚醚醚酮卡箍；将所述喷砂后聚醚醚酮卡箍与碱液混合，进行表面功能化处理，得到表面改性聚醚醚酮卡箍。2.根据权利要求1所述的表面改性方法，其特征在于，所述表面喷砂处理所用喷砂为碳化硅，所述碳化硅的粒径为150～200目。3.根据权利要求1或2所述的表面改性方法，其特征在于，所述表面喷砂处理的喷砂压力为0.5～1.5MPa。4.根据权利要求1所述的表面改性方法，其特征在于，所述喷砂后聚醚醚酮卡箍的表面粗糙度Ra为10～30μm。5.根据权利要求1所述的表面改性方法，其特征在于，所述碱液中的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾和硼...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海博，彭亚岚，商赢双，周晨义，徐勤飞，杨洋，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：