一种碳纤维／聚醚醚酮复合材料的制备方法，首先按重量百分比将１０－２０％的碳纤维和７９－８９％的聚醚醚酮和１－１０％的碳纳米管进行机械共混；将制备的颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在１５０℃±３℃的温度下放置３ｈ，或在１６０℃±３℃的温度下放置２ｈ，直至水分重量百分比少于０．０２％；取出颗粒材料置于料筒中，分三段加热，后段温度３５０℃，有冷却水冷却以防止物料架桥，中段温度３６０～３７０℃，前段温度３８０～３９０℃，模具温度为２００～２２０℃，螺杆转速为５０～６０ｒ／ｍｉｎ，注塑成型后制成碳纤维／聚醚醚酮复合材料。本发明专利技术制备的复合材料导电性能好，可用于军工、航空航天等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，可用作耐高温环境下的交流电传 导材料。
技术介绍
碳纳米管(CNT)本身具有独特的高电导率，能够通过较大的电流密度，与聚合物复合可极 大地改善聚合物复合材料的导电性能，在电磁屏蔽、吸波、红外隐身、过电流保护器、防静 电、导电等方面有着巨大的应用前景。目前，国内外有关聚合物基碳纳米管复合材料的交流电传导性能研究文献，主要涉及到环氧树脂聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等较低温度树脂体系，而对耐高温复合材料交流电传 导性能的研究较少。聚醚醚酮(PEEK)材料具有优异的耐热性能和力学性能，可通过不同成型加工方法制得 厚、薄和形状复杂的制件，但PEEK有很高的熔点和熔体黏度，碳纤维及多壁碳纳米管 (MWNT)极难在PEEK熔体中呈单根均匀分散。为此，目前一般采取固体合金化方法，使 MWNT在短切、解缠的同时，与PEEK粉体实现混合和均匀分散，制得PEEK/MWNT复合材 料，但这种方法存在下述弊端由于纤维在熔体中的流动取向，因而这种材料成型件的导电 行为呈现明显的各向异性。
技术实现思路
本专利技术公开了，其目的在于克服现有技术中存 在的导电行为各向异性缺点，本专利技术通过将碳纤维、碳纳米管填充聚醚醚酮，制备出具有优 异导电性能的复合材料。，其特征在于A) 按重量百分比将10—20%的碳纤维和79_89%的聚醚醚酮和1一10%的碳纳米管进 行机械共混；B) 将步骤A)制备的颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在15(TC ±3 。C的温度下放置3h， 或在160 。C士3'C的温度下放置2h，直至水分重量百分比少于O. 02%，干燥过程中颗粒材料 应散放于盘中，颗粒材料厚度约2. 5 cm;C)采用注塑成型工艺将步骤B)得到的颗粒材料置于料筒中，根据复合材料在料筒内 的塑化机理，分三段加热，后段温度35(TC,有冷却水冷却以防止物料架桥，中段温度360 370 'C，前段温度380 390 。C，以便保证物料处于全熔融状态；模具温度为200 220 °C， 螺杆转速为50 60r/min，注塑成型后制成碳纤维/聚醚醚酮复合材料。本专利技术的优点和积极效果是材料成型件的导电行为各向同性，并且该复合材料制备工 艺方法简单，成本低，工艺性好。具体实施例方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本专利技术，凡是采 用本专利技术的相似方法及其相似变化，均应列入本专利技术的保护范围。实施例l:将复合材料组分的重量百分比按照聚醚醚酮89%，碳纤维10%,碳纳米管1%机械共混，然后将颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在(150 ±3) 'C的温度下放置3h，直至水分 少于0.02%。干燥时颗粒材料应散放于盘中，厚度约2.5cm;从空气循环炉中取出后再将颗 粒材料置于料筒屮，根据复合材料在料筒内的塑化机理，分三段加热，后段温度35(TC,有冷 却水冷却以防止物料架桥，保证较高的固体输送效率，中段温度360 'C，前段温度380'C以 便保证物料处于全熔融状态。模具温度为200'C，螺杆转速为50 r/min，注塑成型后制成碳纤 维/聚醚醚酮复合材料。对所得到的复合材料进行电流传导性能测试，其体积电阻率为10"ohm"cm。 实施例2:将复合材料组分的重量百分比按照聚醚醚酮7 9%，碳纤维11%，碳纳米管10%机械共混，然后将颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在(160 土3)'C的温度下放置2h，直至水分 少于0.02%。干燥时颗粒材料应散放于盘中，厚度约2. 5cm;从空气循环炉中取出后再将颗 粒材料置于料筒中，根据复合材料在料筒内的塑化机理，分三段加热，后段温度35(TC,有冷 却水冷却以防止物料架桥，保证较高的固体输送效率，中段温度370 'C，前段温度390 'C以 便保证物料处于全熔融状态。模具温度为220 'C，螺杆转速为60 r/min，注塑成型后制成碳 纤维/聚醚醚酮复合材料。对所得到的复合材料进行电流传导性能测试，其体积电阻率为109Ohm-cm。实施例3:将复合材料组分的重量百分比按照聚醚醚酮80%，碳纤维15%，碳纳米管5%机械 共混，然后将颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在(150 ±3) 'C的温度下放置3 h，直至水分少于0.02%。干燥时材颗粒料应散放于盘中，厚度约2.5cm;从空气循环炉中取出后再将颗粒材料置于料筒中，根据复合材料在料筒内的塑化机理，分三段加热，后段温度350°C,有冷却水冷却以防止物料架桥，保证较高的固体输送效率，中段温度360 'C，前段温度390 'C以便保证物料处于全熔融状态。模具温度为220 'C，螺杆转速为60 r/min，注塑成型后制成碳纤维/聚醚醚酮复合材料。对所得到的复合材料进行电流传导性能测试，其体积电阻率为101QOhm-cm。权利要求1.，其特征在于A)按重量百分比将10-20％的碳纤维和79-89％的聚醚醚酮和1-10％的碳纳米管进行机械共混；B)将步骤A)制备的颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在150℃±3℃的温度下放置3h，或在160℃±3℃的温度下放置2h，直至水分重量百分比少于0.02％，干燥过程中颗粒材料应散放于盘中，颗粒材料厚度约2.5cm；C)采用注塑成型工艺将步骤B)得到的颗粒材料置于料筒中，根据复合材料在料筒内的塑化机理，分三段加热，后段温度350℃，有冷却水冷却以防止物料架桥，中段温度360～370℃，前段温度380～390℃，以便保证物料处于全熔融状态；模具温度为200～220℃，螺杆转速为50～60r/min，注塑成型后制成碳纤维/聚醚醚酮复合材料。全文摘要，首先按重量百分比将10-20％的碳纤维和79-89％的聚醚醚酮和1-10％的碳纳米管进行机械共混；将制备的颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在150℃±3℃的温度下放置3h，或在160℃±3℃的温度下放置2h，直至水分重量百分比少于0.02％；取出颗粒材料置于料筒中，分三段加热，后段温度350℃，有冷却水冷却以防止物料架桥，中段温度360～370℃，前段温度380～390℃，模具温度为200～220℃，螺杆转速为50～60r/min，注塑成型后制成碳纤维/聚醚醚酮复合材料。本专利技术制备的复合材料导电性能好，可用于军工、航空航天等领域。文档编号B29C45/76GK101555342SQ200910051159公开日2009年10月14日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日专利技术者洲 周, 健 李 申请人:上海第二工业大学 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种碳纤维／聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于： Ａ）按重量百分比将１０－２０％的碳纤维和７９－８９％的聚醚醚酮和１－１０％的碳纳米管进行机械共混； Ｂ）将步骤Ａ）制备的颗粒置于空气循环炉中进行干燥，在１５０℃±３℃的温度下 放置３ｈ，或在１６０℃±３℃的温度下放置２ｈ，直至水分重量百分比少于０．０２％，干燥过程中颗粒材料应散放于盘中，颗粒材料厚度约２．５ｃｍ； Ｃ）采用注塑成型工艺：将步骤Ｂ）得到的颗粒材料置于料筒中，根据复合材料在料筒内的塑化机理，分三 段加热，后段温度３５０℃，有冷却水冷却以防止物料架桥，中段温度３６０～３７０℃，前段温度３８０～３９０℃，以便保证物料处于全熔融状态；模具温度为２００～２２０℃，螺杆转速为５０～６０ｒ／ｍｉｎ，注塑成型后制成碳纤维／聚醚醚酮复合材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李健，周洲，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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