【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料制备工艺领域，特别是涉及一种碳纤维增强peek复合材料制件的制备方法。
技术介绍
1、聚醚醚酮(peek)是具有耐高温性的高性能塑料，可用于多个工业应用领域。现有技术中，peek复合材料主要是通过挤出机挤出、造粒得到塑料小颗粒，这些塑料颗粒再通过熔融注塑等工艺获得相应规格制件。但是，复合材料的二次熔融/注塑的过程中会造成树脂的降解从而造成力学性能的损失、制件外观变差的缺陷。为了解决这些缺陷，现阶段主流趋势是厂商先制备大圆柱型制件，再通过数控机床铣切获得相应构造的制件，使制件保持更高的性能。
2、但是，现有技术中碳纤维增强peek复合材料制件表面凹凸不平以及内部出现微小裂纹的缺陷难以完全解决。原因如下：第一，由于peek与碳纤维的导热性能不同，加入碳纤维后往往导致物料熔点的上升，因此难以让peek树脂完全熔融并且与碳纤维混合均匀，有可能纤维团中存在未充分熔融的树脂，从而在牵拉的过程中产生空隙和裂纹。第二，碳纤维的取向性使得在挤出过程中纤维方向容易顺着拉伸的方向，容易使在挤出/拉长过程中纤维方向趋向于拉伸的方向，导致纤维所包覆的树脂被拉伸产生了空隙，因此存在表面凹凸不平、内部容易出现微小裂纹。第三，在模口处降温、冷却段降温的过程中，需要考虑碳纤与peek树脂的导热性能不同带来的影响，如果表面降温过快容易导致结晶过快而牵拉过程中导致表面粗糙。
3、为了改善上述缺陷一，现有技术主要通过升温或者增加熔料的熔混时间，这样容易导致复合材料性能的下降（尤其是树脂在高温下降解导致力学性能的下降）。但
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，克服上述技术缺陷，提供一种表面光滑、内部无裂痕优点的peek复合材料的制备方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、一种碳纤维增强peek复合材料制件的制备方法，包括以下步骤：
4、步骤a：将含有5-30wt%碳纤维的peek复合材料加热达到peek熔点之上10-25℃；
5、步骤b：挤出机的螺杆区间温度设置为peek熔点之上10-25℃，将上述peek复合材料通过挤出机的螺杆区间加热熔融、共混成为熔料，其中挤出压力为7-10p，peek复合材料在挤出机的螺杆区间的停留时间范围是18-26min；
6、步骤c：上述熔料通过挤出机的模口挤出、冷却机降温、牵引机牵引，获得40-80 mm直径的peek复合材料制件，其中，模口设置为三段，以挤出机末端为起始至冷却机之前的模口依次为第一模口、第二模口、第三模口，其中，模口直径范围是40-80mm，第一模口温度低于挤出机温度20-40℃、第二模口温度低于第一模口30-50℃、第三模口温度低于第二模口15-35℃，冷却机温度为130-170℃。
7、优选的，挤出机压力为8-9 p。
8、本专利技术是通过计量泵调节螺杆的转速以及牵引机的牵引速度来控制挤出机压力，通过压力传感器可以测得挤出机内压力。peek复合材料在挤出机的螺杆区间的停留时间范围主要是通过螺杆转速调整。
9、优选的，挤出机温度为peek熔点之上15-20℃，第一模口温度低于挤出机温度25-35℃、第二模口温度低于第一模口35-45℃、第三模口温度低于第二模口20-30℃、冷却机温度为140-160℃。
10、peek树脂的熔点范围是334-360℃。
11、所述的peek复合材料中含有碳纤维、peek树脂、辅料。辅料可以是耐候剂等。
12、本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
13、本专利技术主要是通过提升挤出机螺杆的挤出压力，第一，能够提升复合材料的熔融程度，熔融物料与碳纤维的混合程度，并且不需要显著提高加工温度；第二，挤出压力的调节能够改善碳纤维的取向性，能够降低因碳纤维取向导致牵拉过程中表面粗糙以及内部出现微小裂痕的缺陷。
14、进一步的，本专利技术通过调节多模口的温度和冷却段的温度，能够确保制件在模口内部、出模口后的冷却段内/外均匀降温，降低表面空隙和内部裂纹的发生。
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1.一种碳纤维增强PEEK复合材料制件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的碳纤维增强PEEK复合材料制件的制备方法，其特征在于，挤出机压力为8-9 P。
3.根据权利要求1所述的碳纤维增强PEEK复合材料制件的制备方法，其特征在于，挤出机温度为PEEK熔点之上15-20℃，第一模口温度低于挤出机温度25-35℃、第二模口温度低于第一模口35-45℃、第三模口温度低于第二模口20-30℃、冷却机温度为140-160℃。
4.根据权利要求1所述的碳纤维增强PEEK复合材料制件的制备方法，其特征在于，PEEK树脂的熔点范围是334-360℃。
5.根据权利要求1所述的碳纤维增强PEEK复合材料制件的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述的PEEK复合材料中含有碳纤维、PEEK树脂、辅料。
【技术特征摘要】
1.一种碳纤维增强peek复合材料制件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2. 根据权利要求1所述的碳纤维增强peek复合材料制件的制备方法，其特征在于，挤出机压力为8-9 p。
3.根据权利要求1所述的碳纤维增强peek复合材料制件的制备方法，其特征在于，挤出机温度为peek熔点之上15-20℃，第一模口温度低于挤出机温度25-35℃、第二模口温度低于...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒋贤志，廖鹏程，郑锦标，吴朝明，
申请(专利权)人：广州宇工新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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