聚芳醚酮片材或板材制造技术

本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有强度高、耐高温和耐腐蚀等特点的聚芳醚酮片材或板材。按各组份和100wt％计算，聚芳醚酮片材或板材含90.0～100.0wt％聚芳醚酮树脂，0～3.0wt％的高温润滑剂和0～10.0wt％超支化聚芳醚酮聚芳醚酮。聚芳醚酮片材或板材的挤出成型方法包括树脂的高温熔融挤出、熔体过滤、熔体进入狭缝式口模、熔体于口模中形成熔体料片、料片进入三辊压光机的冷却定型等步骤。通过控制三辊压光机的定型温度可以制备半结晶型或无定型片材。制备的聚芳醚酮片材具有强度高、高耐热温度和耐腐蚀等特点，在航空航天、武器装备、电子、汽车、机械、石油化工等高技术领域具有广泛的应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一类具有强度高、耐高温和耐腐蚀等特点的聚芳醚酮片材或板材。
技术介绍
聚芳醚酮类树脂是一类芳香性半结晶聚合物，具有耐热等级高、耐辐射、冲击强度高、耐磨性和耐疲劳性好、阻燃、电性能优异等特点。自商品化以来，已经在航空航天、汽车、 电子电气、化工、机械和医疗等领域获得了较广泛的应用。应用于上述领域的聚芳醚酮制品一般是通过注射成型的方法制造的结构型制品，但有些应用领域需要聚芳醚酮片材或板材制品，如电子、汽车、机械、航空航天、石油化工等工业领域产品的关键零部件，这些部件一般要求具有很高的精度，而且数量不是非常多，往往需要通过精密机械加工制造，这样就需要采用聚芳醚酮板(片)材来制造精密零部件。特别是我国大飞机计划的启动，对聚芳醚酮片材或板材的需求较为迫切，飞机的许多数量较少的零部件(如密封环、紧固件等)需要聚芳醚酮片材或板材经过机械加工制造；飞机的内饰、航天器的内饰等都需要聚芳醚酮片材或板材。其他领域如汽车、电子等领域也是如此。本专利技术的目的就是为了制备满足不同领域需求的聚芳醚酮片材或板材。与本专利技术相关的
技术介绍
是聚芳醚酮树脂的合成方法技术(中国专利“聚醚醚砜和聚醚醚酮三元共聚物的制备方法”，专利号ZL 200610016723. 6，既可以制备聚醚醚砜又可以制备聚醚醚酮树脂以及它们的共聚物；“环丁砜为溶剂合成含联苯聚醚醚酮和聚醚醚酮三元共聚物的方法”，专利号ZL 200610016889. 8，既可以制备含联苯聚醚醚酮又可以制备聚醚醚酮树脂以及它们的共聚物；“聚芳醚酮共聚物的制备”，专利号ZL 01138739. 4，既可以制备聚醚醚酮又可以制备聚醚醚酮酮树脂以及它们的共聚物和“高粘度含联苯结构聚醚醚酮酮树脂的合成”，专利号ZL 97102708.0，既可以制备含联苯聚醚醚酮酮又可以制备聚醚醚酮酮树脂以及它们的共聚物)和熔体粘度调节剂超支化聚芳醚酮的制备技术(中国专利“超支化聚芳醚酮、其制备方法及在粘度调节剂方面的应用”，专利号ZL 200810051200. 4，可以制备与聚芳醚酮树脂具有良好相容性的熔体粘度调节剂)。
技术实现思路
本专利技术的目的是利用聚芳醚酮树脂，包括聚醚醚酮(PEEK)、聚醚醚酮酮(PEEKK)、 含联苯聚醚醚酮(PEDEK)和含联苯聚醚醚酮酮(PEDEKK)树脂，通过添加高温润滑剂、熔体粘度调节剂，采用熔融挤出成型方法制备聚芳醚酮片材或板材。用于制备聚芳醚酮片材或板材的设备由挤出机、过滤网、口模和三辊压光机组成， 其中挤出机料筒(树脂熔融)温度为280 450°C，口模温度为360 430°C，三辊压光机温度为50 280°C ；通过更换或调整口模，可以得到厚度为0. 2 20mm的聚芳醚酮片材或板材，而且通过控制三辊压光机的定型温度可以生产出半结晶态或无定型态片材，当三辊压光机定型温度为160 280°C时，可以生产出半结晶态片材或板材，当三辊压光机定型温度为50 160°C且板材厚度小于6mm时，可生产出无定型态片材或板材。由于聚芳醚酮树脂具有高强度、耐高温、耐腐蚀等特性，制备的聚芳醚酮片材或板材具有强度高、耐高温和耐腐蚀等特点。本专利技术所述的用于制备聚芳醚酮片材或板材的专用料，按各组份和100wt%计算， 含90. 0 100. Owt %聚芳醚酮树脂，0 3. Owt %的高温润滑剂和0 10. Owt %结构式如V 或者VI所示的超支化聚芳醚酮，所制得的片材或板材尺寸依据口模、三辊压光机的尺寸参数和挤出成型工艺而定，本专利技术所使用的口模宽度为400 500mm，模唇厚度为0. 2 2mm， 三辊压光机的辊轮宽度为500mm，三辊压光机的辊间距为0. 1 25mm，辊速(牵引速度) 为0. 5 20m/min。因此，本专利技术所制得的片材或板材宽度为380 500mm，厚度为0. 2 25mm。其由如下方法制备，(1)将干燥处理后的聚芳醚酮树脂通过料斗加入到具有四个加热区的挤出机料筒内熔融，第I加热区的温度为280 340°C，第II加热区的温度为330 380°C，第III加热区的温度为380 420°C，第IV加热区的温度为380 450°C;从第II加热区开始，每一加热区的温度比前一加热区高0 50°C ；熔融的聚芳醚酮树脂依靠挤出机螺杆的旋转推进，经安装于机头与口模之间的过滤装置过滤后流入狭缝式口模，口模的宽度为500mm，口模的模唇厚度为0. 2 2mm ；(2)进入狭缝式口模的聚芳醚酮熔体在温度为360 430°C的口模中成型为熔融料片；(3)然后将所述的熔融料片导离口模，导入三辊压光机进行冷却定型；通过调整三辊压光机的温度为50 280°C，可以得到无定型或半结晶型固体聚芳醚酮片材或板材； 通过调整狭缝式口模的模唇厚度(数值范围为0. 2 2mm)、三辊压光机的辊间距(数值为 0. 1 25mm)及辊速(0. 5 20m/min)可得到不同厚度的聚芳醚酮片材或板材。进一步的优选实施方式，包括以下四种配方，配方a:聚芳醚酮树脂100. Owt %配方b:聚芳醚酮树脂98. 0 99. 5wt%高温润滑剂0. 5 2. Owt %配方C:聚芳醚酮树脂92. 0 98. Owt %超支化聚芳醚酮聚合物2. 0 8. Owt %配方d:聚芳醚酮树脂90. 0 97. 5wt% 高温润滑剂0. 5 2. Owt %超支化聚芳醚酮聚合物2.0 8. Owt %聚醚醚酮(PEEK)树脂的对数比浓粘度为0.76 0.80、熔融指数为12 30g/10min，其结构式如(I )所示，η为彡1的整数，表示聚合度。权利要求1.一种聚芳醚酮片材或板材，其特征在于按各组份和IOOwt %计算，含有90. O 100. Owt %的聚芳醚酮树脂，0 3. Owt %的高温润滑剂和0 10. Owt %超支化聚芳醚酮，且 其由如下步骤制备，(1)将干燥处理后的聚芳醚酮树脂通过料斗加入到具有四个加热区的挤出机料筒内熔 融，第I加热区的温度为280 340°C，第II加热区的温度为330 380°C，第III加热区的温 度为380 420°C，第IV加热区的温度为380 450°C;从第II加热区开始，每一加热区的温 度比前一加热区高0 50°C ；熔融的聚芳醚酮树脂依靠挤出机螺杆的旋转推进，经安装于 机头与口模之间的过滤装置过滤后流入狭缝式口模，口模的宽度为500mm，口模的模唇厚度 为 0. 2 2mm ；(2)进入狭缝式口模的聚芳醚酮熔体在温度为360 430°C的口模中成型为熔融料片；(3)然后将所述的熔融料片导离口模，导入三辊压光机进行冷却定型；三辊压光机的 温度为50 280°C，三辊压光机的辊间距为0. 1 25mm，辊速为0. 5 20m/min，从而得到 宽度为380 500mm、厚度为0. 2 25mm的聚芳醚酮片材或板材。2.如权利要求1所述的一种聚芳醚酮片材或板材，其特征在于聚芳醚酮树脂为聚醚 醚酮PEEK树脂、聚醚醚酮酮PEEKK树脂、含联苯聚醚醚酮PEDEK树脂或含联苯聚醚醚酮酮 PEDEKK 树脂。3.如权利要求2所述的一种聚芳醚酮片材或板材，其特征在于聚醚醚酮PEEK树脂的 对数比浓粘度为0. 76 0. 80、熔融本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种聚芳醚酮片材或板材，其特征在于：按各组份和１００ｗｔ％计算，含有９０．０～１００．０ｗｔ％的聚芳醚酮树脂，０～３．０ｗｔ％的高温润滑剂和０～１０．０ｗｔ％超支化聚芳醚酮，且其由如下步骤制备，（１）将干燥处理后的聚芳醚酮树脂通过料斗加入到具有四个加热区的挤出机料筒内熔融，第Ⅰ加热区的温度为２８０～３４０℃，第Ⅱ加热区的温度为３３０～３８０℃，第Ⅲ加热区的温度为３８０～４２０℃，第Ⅳ加热区的温度为３８０～４５０℃；从第Ⅱ加热区开始，每一加热区的温度比前一加热区高０～５０℃；熔融的聚芳醚酮树脂依靠挤出机螺杆的旋转推进，经安装于机头与口模之间的过滤装置过滤后流入狭缝式口模，口模的宽度为５００ｍｍ，口模的模唇厚度为０．２～２ｍｍ；（２）进入狭缝式口模的聚芳醚酮熔体在温度为３６０～４３０℃的口模中成型为熔融料片；（３）然后将所述的熔融料片导离口模，导入三辊压光机进行冷却定型；三辊压光机的温度为５０～２８０℃，三辊压光机的辊间距为０．１～２５ｍｍ，辊速为０．５～２０ｍ／ｍｉｎ，从而得到宽度为３８０～５００ｍｍ、厚度为０．２～２５ｍｍ的聚芳醚酮片材或板材。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵宾，张淑玲，姜振华，牟建新，周政，张云鹤，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：82