【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料与润滑材料领域，具体涉及一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮层压复合材料及其制备方法，可应用于航天航空、海洋工程与轨道交通等领域。
技术介绍
1、聚醚醚酮是一种全芳香半结晶热塑性工程塑料，其结构规整，分子链上含有苯环、醚键以及羰基，具有良好的力学性能、耐磨性、耐化学腐蚀以及抗疲劳特性。碳纤维织物具有高强度、高模量、耐腐蚀、质轻、热膨胀系数小、导热导电等优点。聚醚醚酮增强碳纤维织物复合材料作为一种结合两种原材料优点的新材料，在医疗、军工等行业得到大量应用。但由于聚醚醚酮分子链呈刚性、非极性，熔融态下粘度较高以及碳纤维织物表面为惰性，较为光滑的特性，导致聚醚醚酮树脂对碳纤维织物的浸润性较差且与碳纤维间结合力弱，进而增加了聚醚醚酮增强碳纤维织物复合材料加工难度。
2、目前，聚醚醚酮增强碳纤维织物预浸料制备工艺有：1）溶液浸渍法。例如：专利cn201510111874 .9公开了一种碳纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，将聚醚醚酮粉末加入某些特殊溶剂中（n,n-二甲基甲酰胺等），得到聚醚醚酮颗粒的悬浮液，再将碳纤维织物置于悬浮液中浸泡，最后烘干得到复合材料。但该工艺难以实现聚醚醚酮树脂向碳纤维束内浸渍，溶剂蒸发过程中会形成小孔或缺陷且聚醚醚酮含量难以控制。2）静电吸附法。通过静电作用将树脂细粉吸附在纤维表面，然后加热使粉末熔融，完成树脂对纤维的浸渍。例如：专利cn208004171u公开了一种纤维织物预喷涂装置，利用负极发射装置和粉末喷枪，将带负电荷的树脂粉末喷洒于带正电的碳纤维布上，最后通过加热定型
技术实现思路
1、本专利技术目的在于提供一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，以解决上述
技术介绍
中聚醚醚酮液相浸渍纤维织物效果差、树脂含量控制不精确及制备成本高等问题。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，是以聚醚醚酮树脂为基体，连续纤维织物为增强相，采用振动撒粉法将聚醚醚酮树脂与改性填料均匀分布于连续纤维织物上，再经热模压工艺制备成型。
4、以体积份计取原料，聚醚醚酮树脂30~75份，连续纤维织物15~60份，改性填料1~5份。其中，聚醚醚酮粒径为10~60μm，熔体流动速率为5~85 g/10min；连续纤维织物为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种；改性填料为石墨、聚四氟乙烯、氮化硼、二氧化硅、氧化铜中的一种或多种，粒径为0.02~50μm。
5、振动撒粉法是指将振动筛粉器放置于模具上方，利用振动筛粉器将聚醚醚酮树脂和改性填料的混合粉末均匀铺于模具底部，随后再铺放连续纤维织物，重复上述铺粉-铺布步骤多次。其中，振动筛粉器的筛孔径为15~80μm，振动频率为0.2~1 hz；重复铺粉-铺布步骤3~10次。
6、热模压工艺是指在高温精密模压机中进行模压烧结，烧结温度为370~390℃，烧结压力为1~15 mpa，烧结时间为60~360 min。
7、本专利技术是以高强度、高耐磨的热塑性聚醚醚酮树脂为基体，连续纤维织物为增强相，结合少量改性填料的种类优选与含量控制，综合提升了复合材料的力学强度、摩擦磨损性能和尺寸稳定性。在制备工艺方面，采用振动撒粉的固相方法将聚醚醚酮与改性填料投放于碳纤维织物上，实现均一尺寸改性物料在纤维织物上的定量投放与均匀分布；同时，通过模压烧结中温度、压力与时间的精确控制，保障了复合物料充分熔融成型，避免了高温烧结引起的复合材料结构与性能的损伤，最终制备出兼有高强度、高耐磨、低成本的连续纤维织物增强聚醚醚酮层压复合材料。
8、综上，本专利技术采用固相法实现了聚醚醚酮树脂微粉在连续纤维布之间的均匀分布，与液相溶液浸渍或熔融浸渍法相比，具有含量控制精确、树脂分布均匀结合精密的特点，所用制备方法操作步骤简便、无需高成本专用设备，所制备的连续纤维织物增强聚醚醚酮层压复合材料的强度与耐磨性高，可应用于航空航天、海洋工程与轨道交通等高
的润滑部件，具有尺寸精度高、可靠性好与使用寿命长等综合优势。
【技术保护点】
1.一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，该复合材料是以聚醚醚酮树脂为基体，连续纤维织物为增强相，采用振动撒粉法将聚醚醚酮树脂与改性填料均匀分布于连续纤维织物上，再经热模压工艺制备成型。
2.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，以体积份计取原料，聚醚醚酮树脂30~75份，连续纤维织物15~60份，改性填料1~5份。
3.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，聚醚醚酮粒径为10~60μm，熔体流动速率为5~85 g/10min。
4.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，连续纤维织物为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种。
5.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，改性填料为石墨、聚四氟乙烯、氮化硼、二氧化硅、氧化铜中的一种或多种，粒径为0.02~50μm。
6.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合
7.如权利要求6所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，振动筛粉器的筛孔径为15~80μm，振动频率为0.2~1 Hz。
8.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，热模压工艺是指在高温精密模压机中进行模压烧结，烧结温度为370~390℃，烧结压力为1~15 MPa，烧结时间为60~360 min。
...【技术特征摘要】
1.一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，该复合材料是以聚醚醚酮树脂为基体，连续纤维织物为增强相，采用振动撒粉法将聚醚醚酮树脂与改性填料均匀分布于连续纤维织物上，再经热模压工艺制备成型。
2.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，以体积份计取原料，聚醚醚酮树脂30~75份，连续纤维织物15~60份，改性填料1~5份。
3.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，聚醚醚酮粒径为10~60μm，熔体流动速率为5~85 g/10min。
4.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，连续纤维织物为碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维中的一种或多种。
5.如权利要求1所述一种低成本连续纤维织物增强聚...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建章，范艺豪，刘昊，齐振涛，刘亮，阎逢元，
申请(专利权)人：中国科学院兰州化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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