本发明专利技术属于高分子材料技术领域，具体涉及一种具有较高机械强度和较好导电性能的导电填料和聚醚醚酮树脂复合的聚醚醚酮导电薄膜及其导电性能可调控的制备方法。本发明专利技术所述的聚醚醚酮导电薄膜，按各组分和100.0wt％计算，由89.0wt％～99.0wt％聚醚醚酮树脂和11.0wt～1.0wt％导电填料（炭黑、碳纳米管、石墨等）组成。制备方法包括树脂在挤出机内的熔融挤出，熔体过滤，熔体进入弓形口膜形成熔体膜片，熔体膜片进入三辊压光机的冷却定型等步骤。通过调整所用树脂的熔融指数，导电填料的含量能够调控聚醚醚酮导电薄膜的导电性能，另外也可通过对制得的聚醚醚酮薄膜进行拉伸，热压等方法来调控其导电性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子材料
，具体涉及一种具有较高机械强度和较好导电性能的导电填料和聚醚醚酮树脂复合的。
技术介绍
聚醚醚酮树脂是一种芳香性半结晶型聚合物，属于耐高温热塑性塑料，而且具有耐热等级高、耐磨性和耐疲劳性好、耐化学腐蚀、冲击强度高、耐辐射、阻燃等众多优点。聚醚醚酮树脂自问世以来，由于其优越的性能等受到了广泛关注，并在机械、石油化工、航空航天、核电、轨道交通、医疗、电子信息等领域得到了广泛的应用。随着生产技术的成熟和市场需求的扩大，研究开发具备特殊功能的聚醚醚酮树脂复合材料成为了日益关注的焦点。聚醚醚酮导电薄膜的研究就是其中重要的一部分，并有广阔的应用前景，如能够用在传感器件、光缆、各种汽车及航空航天等领域。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种具有优异导电性能和较好机械强度的导电填料和聚醚醚酮树脂复合的。本专利技术所述的聚醚醚酮导电薄膜，按各组分和100. Owt %计算，由89. Owt % 99. Owt %结构式如(I )所述的聚醚醚酮树脂和11. Owt I. Owt %导电填料(炭黑、碳纳米管、石墨等)组成，薄膜的厚度为0.01 O. 20mm，在IO3Hz频率下的交流电导率为7.7Χ1(Γη I. 5X10_1s/mo用于制备本专利技术所述的聚醚醚酮导电薄膜的设备由高速混料机、双螺杆挤出机、过滤装置、弓形狭缝式口膜、三辊压光机、热压机(或拉伸设备)组成(包含双螺杆挤出机、过滤装置、弓形狭缝式口膜、三辊压光机的装置图见中国专利CN 102337018A)。本专利技术所述用于制备聚醚醚酮导电薄膜的聚醚醚酮树脂的熔融指数为10 40g/10min (熔融指数测试条件测试温度为400 °C，载荷为5kg)、对数比浓粘度为O.75 O. 81 (测试条件25°C，溶剂为浓硫酸，溶液浓度为O. 01g/mL),(该聚醚醚酮树脂的制备方法见中国专利技术专利“含氟聚醚醚酮类三元共聚物及其合成方法”，专利号ZL200710055849. 9)，其结构式如(I )所示，η表示聚合度，η彡I的整数。 LoJn0(I )本专利技术所述的导电填料和聚醚醚酮树脂复合的聚醚醚酮导电薄膜的制备方法，包括如下步骤将聚醚醚酮树脂在120 150°C下干燥2 3小时，将干燥后的聚醚醚酮树脂与导电填料在高速混料机内进行预混，得到含有导电填料的聚醚醚酮树脂粉料；然后将聚醚醚酮树脂粉料加入到双螺杆挤出机(HaakePTW16/25p，德国Thermo公司)内并于280 400°C下熔融，熔融的聚醚醚酮树脂粉料依靠双螺杆挤出机的旋转推进装置通过过滤装置，而后流入弓形狭缝式口膜，口膜的膜唇厚度为O. 05 O. 30mm(优选为O. 15 O. 20mm), 口膜的膜唇宽度为150mm ;进入弓形狭缝式口膜的熔融的聚醚醚酮粉料在温度为380 400°C的口膜中成型为熔融的熔体膜片，再将熔融的熔体膜片导入三辊压光机进行拉伸冷却定型，三辊压光机的辊温为100 150°C，辊速为I 3m/min，牵引比(三辊压光机辊速与口膜挤出速度之比)为I :1 3，从而得到本专利技术所述的导电填料和聚醚醚酮树脂复合的聚醚醚酮导电薄膜。进一步，将上述步骤中得到的聚醚醚酮导电薄膜再置于热压机中进行压延后处理，压延温度为380 400°C，压延时间为O. 5 I. Omin ;或者将聚醚醚酮导电薄膜进行拉伸后处理，拉伸方式采用恒速拉伸的方法，薄膜的拉伸速度为I 3mm/min，拉伸比为I :I 2. 5 (薄膜拉伸前的原始长度与薄膜拉伸后伸长量的比值)，从而得到导电性能更加优异的导电填料和聚醚醚酮树脂复合的聚醚醚酮导电薄膜。 进一步，前面所述的聚醚醚酮导电薄膜的制备方法中，双螺杆挤出机为四区段式加热熔融结构，加热区段温度逐渐提高，后一加热区段的温度比前一加热区的温度高10 30°C，双螺杆挤出机喂料螺杆转速与挤出机双螺杆转速比为I 3 :1，在此范围内挤出的薄膜质量较好。以上所述聚醚醚酮导电薄膜的制备方法与传统的注塑成型方法制作的板材相比，导电填料在树脂中有了更好的分散，导电薄膜的导电性有了明显的提高，而且通过调整树脂的熔融指数、导电填料的含量来调控聚醚醚酮导电薄膜的导电性能具有更明显的效果，并且还可通过对制得的聚醚醚酮薄膜进行拉伸、热压等方法对其导电性能进行进一步的调控。附图说明图I :实施例I中制得的聚醚醚酮导电薄膜淬断面的扫描电镜(SEM)照片；可以清楚的看到碳纳米管均匀分散在聚醚醚酮树脂基体内，无团聚现象。图2 :对比例I中制得的碳纳米管/聚醚醚酮板材淬断面的扫描电镜(SEM)照片；可以清楚的看到碳纳米管在聚醚醚酮树脂基中分散并不是很好，有团聚现象。具体实施例方式下面通过具体实施例来进一步说明本专利技术，但实施例仅用于说明，并不限制本专利技术的范围。实施例I :原料为熔融指数26g/10min、对数比浓黏度O. 77的聚醚醚酮树脂，在130°C高温干燥2. 5小时,聚醚醚酮导电薄膜按各组分和100. Owt %计算,含97. Owt %结构式如(I )所示的聚醚醚酮树脂，3. Owt %碳纳米管(成都时代纳米科技有限公司生产，外径10 20nm，30 μ m,纯度3 95% )，在高速混料机内预混后通过带有喂料螺杆的料斗加入到双螺杆挤出机内，双螺杆挤出机料筒各区段温度为335°C、350°C、365°C、380°C，料斗内喂料螺杆转速与挤出机双螺杆转速比为3:2; 口膜宽度为150mm，弓型狭缝式口膜的膜唇厚度为O. 18mm,口膜的温度为380°C，口膜与三辊压光机的距离为2mm，三辊压光机辊速为2m/min，辊温控制在120°C，牵引比(挤出模时辊速与膜口挤出速度的比)为I :2 ;制得黑色聚醚醚酮导电薄膜，薄膜厚度为O. 105mm，经测试该薄膜在IO3Hz频率下的交流电导率(测试仪器安捷伦4294A精密阻抗分析仪)为I. 2xlO_7S/m。此外，该薄膜的拉伸强度为103. OMpa,断裂伸长率为172. 5% (力学性能测试仪器日本岛津AG-120KN型电子万能材料实验机；测试标准ASTM D 638)。实施例2:如实施例I所述，聚醚醚酮导电薄膜按各组分和100. Owt %计算，含99. Owt %结构式如(I )所述的聚醚醚酮树脂，I. 0wt%碳纳米管，制得聚醚醚酮导电薄膜的厚度为·O.098mm，经测试该薄膜在IO3Hz频率下的交流电导率(测试仪器安捷伦4294A精密阻抗分析仪)为7. 7xlO_nS/m，此外，该薄膜的拉伸强度为104. 2Mpa，断裂伸长率为171. 8%。实施例3 如实施例I所述，聚醚醚酮导电薄膜按各组分和100. Owt %计算，含89. Owt %结构式如(I )所述的聚醚醚酮树脂，11.0Wt%碳纳米管，制得聚醚醚酮导电薄膜厚度为O.102mm，经测试该薄膜在IO3Hz频率下的交流电导率(测试仪器安捷伦4294A精密阻抗分析仪)为I. δχΙΟ 。此外，该薄膜的拉伸强度为98. 6Mpa，断裂伸长率为166. 5%。实施例4 如实施例I所述，只是将实施例I中原料改为熔融指数为10g/10min、对数比浓黏度为0.81的聚醚醚酮树脂，在150°C高温干燥2小时，挤出机料筒各段温度为370°C、380°C、390°C本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种聚醚醚酮导电薄膜，其特征在于：按各组分和100.0wt％计算，由89.0wt％～99.0wt％结构式如（Ⅰ）所述的聚醚醚酮树脂和11.0wt～1.0wt％导电填料组成，薄膜的厚度为0.01～0.20mm，导电填料为炭黑、碳纳米管或石墨；n表示聚合度，n≥1的整数。FDA00002429984100011.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张淑玲，李文雷，王贵宾，姜振华，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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