一种聚芳醚酮复合材料的回收方法技术

本申请公开了一种无定形聚芳醚酮高分子材料的回收利用方法，实现了价格昂贵的聚芳醚酮树脂回收利用方法，具有简单、高效、成本低、可循环使用等一系列优点。本申请的回收利用技术，具有适应广、成本低、简单高效、可循环利用等优势，可用于无定形聚芳醚酮等多种可溶解的耐高温树脂及其复合材料的制备。耐高温树脂及其复合材料的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种聚芳醚酮复合材料的回收方法


[0001]本申请涉及一种聚芳醚酮复合材料的回收方法，属于高分子及其循环利用


技术介绍

[0002]聚芳醚酮(PAEK)是全芳香族类热塑性特种工程塑料，自从研制出来就一直被视为国防军工的关键性材料，广泛用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗机械等领域。酚酞基聚芳醚酮(PEK
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C)是PAEK中的一类典型的无定形聚合物，具有高耐热性、高强度、高模量、尺寸稳定性好、绝缘、耐腐蚀、耐辐射、自阻燃、抗疲劳性能出众、摩擦学性能突出等优点。但是PEK
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C熔体黏度高，即使在高温下加工，熔体的流动性仍然较差；同时较低的摩擦系数导致采用螺杆挤出时容易打滑。这使得PEK
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C不宜采用常规挤出、注塑等熔融加工的方法成型。
[0003]相对熔融加工而言，粉末烧结是一种低温加工技术，在调控制品结构和性能上具有如下优势：(1)减少成分偏聚和组织偏析，消除粗大及不均匀的组织结构；(2)制备非晶、微晶、准晶、超饱和固溶体等一系列高性能非平衡材料；(3)生产普通熔炼无法生产的具有特殊结构和性能的制品，如新型多孔生物材料和多孔分离膜材料等。低温加工带来了诸多好处，其中重要的一点是保证了聚合物的二次溶解问题。虽然原始物料具有优异的溶解性，但是高温加工带来了微交联导致溶解能力下降，严重时甚至难以二次溶解的问题，这给材料的循环经济性带来了极大的挑战。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供了一种简单、高效的无定形聚芳醚酮的回收利用方法。
[0005]本专利技术以无定形聚芳醚酮粉末为原料，在烧结时覆盖在型坯表面构建均匀的温度场，降低升降温过程中材料表面与内部的温度差，从而制备平整、无缺陷的烧结制品。
[0006]根据本申请的一个方面，提供一种聚芳醚酮复合材料的回收方法，至少包括以下步骤：
[0007]将聚芳醚酮复合材料与溶剂混合，过滤干燥提纯后得到聚芳醚酮。
[0008]所述溶剂选自氯仿、二氯甲烷、1，2
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二氯乙烷、四氢呋喃、N，N
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二甲基甲酰胺、N，N
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二甲基乙酰胺、N
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甲基吡咯烷酮、苯甲酮或苯乙酮中的至少一种；
[0009]所述溶剂的质量为聚芳醚酮复合材料的质量的5～20倍。
[0010]所述混合的温度为200℃。
[0011]所述聚芳醚酮的回收率≥90％。
[0012]所述聚芳醚酮复合材料的制备方法至少包括以下步骤：
[0013]将含有高分子材料和导热材料的原料混合，温压成型，得到型坯，于型坯表面覆盖导热介质，烧结成型，得到所述复合材料。
[0014]所述高分子材料选自无定形酚酞基聚芳醚酮和/或聚醚醚酮；
[0015]所述导热材料选自氮化硼、石墨或碳纤维中的至少一种；
[0016]所述导热介质选自聚芳醚酮粉末或者石英砂粉末；
[0017]各物质的用量质量比为：高分子材料100份、导热填料5～40份；
[0018]所述导热介质将型坯完全包裹。
[0019]所述温压成型的温度为20～100℃；
[0020]所述温压成型的压力为20～80MPa；
[0021]所述温压成型的时间为0～10h；
[0022]所述烧结成型的温度为250～320℃；
[0023]所述烧结成型的时间为1～10h。
[0024]该方法制备的聚芳醚酮粉末烧结样品不会发生交联，仍能保持良好的溶解性。制粉后可循环使用。
[0025]本专利技术提供的，其特征在于该材料通过下列步骤制备：
[0026]本申请能产生的有益效果包括：
[0027]1、提供一种简单有效、成本低的聚芳醚酮循环利用方法。
[0028]2、提供的高分子复合材料平整度高，无翘曲，力学性能优异，拉伸强度150MPa、拉伸模量6GPa，可以循环使用，收率高，节约成本。
具体实施方式
[0029]下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
[0030]实施例均为先制备聚芳醚酮复合材料再进行回收。
[0031]实施例1
[0032]聚芳醚酮烧结制品，无定形聚芳醚酮100份，通过球磨机机械共混获得粉料，球磨机转速600r/min。然后使用平板硫化机对粉料温压成型，温度100℃、压强80MPa、时间10min。最后在型坯表面覆盖一层无定形聚芳醚酮粉末，转移至烧结炉中烧结成型。烧结温度250℃，烧结时间6h。
[0033]将聚芳醚酮粉末烧结材料在45℃下溶于500份四氢呋喃溶剂中，经过滤、沉淀、干燥、提纯等工艺后，回收率98.5％。所述无定形聚芳醚酮的结构如下：
[0034][0035]实施例2
[0036]聚芳醚酮烧结制品，无定形聚芳醚酮100份，结晶态聚醚醚酮20份，通过球磨机机械共混获得粉料，球磨机转速600r/min。然后使用平板硫化机对粉料温压成型，温度100℃、压强80MPa、时间10min。最后在型坯表面覆盖一层无定形聚芳醚酮粉末，转移至烧结炉中烧结成型。烧结温度250℃，烧结时间6h。
[0037]将聚芳醚酮粉末烧结材料在80℃下溶于900份N，N
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二甲基甲酰胺溶剂中，经过滤、沉淀、干燥、提纯等工艺后，无定形聚芳醚酮回收率77.5％。滤渣经反复洗涤，干燥，结晶态聚醚醚酮回收率15.6％，总回收率93.1％。所述无定形聚芳醚酮的结构如下：
[0038][0039]实施例3
[0040]聚芳醚酮烧结制品，无定形聚芳醚酮100份，结晶态聚醚醚酮20份，通过球磨机机械共混获得粉料，球磨机转速600r/min。然后使用平板硫化机对粉料温压成型，温度100℃、压强80MPa、时间10min。最后在型坯表面覆盖一层石英砂粉末，转移至烧结炉中烧结成型。烧结温度320℃，烧结时间6h。
[0041]将聚芳醚酮粉末烧结材料在140℃下溶于600份N，N
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二甲基乙酰胺和1000份N
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甲基吡咯烷酮溶剂中，经过滤、沉淀、干燥、提纯等工艺后，无定形聚芳醚酮回收率75.5％。滤渣经反复洗涤，干燥，结晶态聚醚醚酮回收率15.8％，总回收率93.3％。所述无定形聚芳醚酮的结构如下：
[0042][0043]实施例4
[0044]聚芳醚酮复合烧结制品，无定形聚芳醚酮100份，碳纤维20份，通过球磨机机械共混获得粉料，球磨机转速600r/min。然后使用平板硫化机对粉料温压成型，温度100℃、压强80MPa、时间10min。最后在型坯表面覆盖一层石英砂粉末，转移至烧结炉中烧结成型。烧结温度280℃，烧结时间6h。
[0045]将聚芳醚酮粉末烧结材料在100℃下溶于900份苯甲醇溶剂中，经过滤、沉淀、干燥、提纯等工艺后，无定形聚芳醚酮回收率94.6％。所述无定形聚芳醚酮的结构如下：
[0046][0047]实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚芳醚酮复合材料的回收方法，其特征在于，至少包括以下步骤：将聚芳醚酮复合材料与溶剂混合，过滤干燥提纯后得到聚芳醚酮。2.根据权利要求1所述的回收方法，其特征在于，所述溶剂选自氯仿、二氯甲烷、1，2
‑
二氯乙烷、四氢呋喃、N，N
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二甲基甲酰胺、N，N
‑
二甲基乙酰胺、N
‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：周光远，曹增文，王志鹏，王红华，赵继永，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：