[发明专利]一种改性增强聚醚醚酮材料及其制备方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及高分子材料领域，尤其涉及一种改性增强聚醚醚酮材料及其制备方法。

[背景技术]

聚醚醚酮(PEEK)是由英国威克斯(Victrex)公司最早成功地研发并实现量产的新型超高耐温高性能聚醚醚酮材料，商品名称VICTREX，它具有刚性大、超耐热性高、强度高电性能优良等优点。聚醚醚酮(简称PEEK)是由4，4‘-二氟二苯甲酮与对苯二酚在碱金属碳酸盐存在下，以二苯砜作溶剂进行缩合反应制得的一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料。它属耐高温热塑性塑料，具有较高的玻璃化转变温度(143℃)和熔点(334℃)，负载热变型温度高达316℃(30％玻璃纤维或碳纤维增强牌号)，可在250℃下长期使用，与其他耐高温塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比，使用温度上限高出近50℃；PEEK树脂不仅耐热性比其他耐高温塑料优异，而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性；PEEK树脂在高温下能保持较高的强度，它在200℃时的弯曲强度达24MPa左右，在250℃下弯曲强度和压缩强度仍有12～13MPa；PEEK树脂的刚性较大，尺寸稳定性较好，线胀系数较小，非常接近于金属铝材料；具有优异的耐化学药品性，在通常的化学药品中，只有浓硫酸能溶解或者破坏它，它的耐腐蚀性与镍钢相近，同时其自身具有阻燃性，在火焰条件下释放烟和有毒气体少，抗辐射能力强；PEEK树脂的韧性好，对交变应力的优良耐疲劳性是所有塑料中最出众的，可与合金材料媲美；PEEK树脂具有突出的摩擦学特性，耐滑动磨损和微动磨损性能优异，尤其是能在250℃下保持高的耐磨性和低的摩擦系数；PEEK树脂易于挤出和注射成型，加工性能优异，成型效率较高。此外，PEEK还具有自润滑性好、易加工、绝缘性稳定、耐水解等优异性能，使得其在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域具有广泛的应用，开发利用前景十分广阔。

但是目前由于此款材料多用于军工方面，国内对聚醚醚酮的改性技术非常比较局限，起步也非常，还存在很多不完善的地方，基本上找不到一种较为可行并操作简单的改性技术。PEEK材料本身由于其分子结构，使其有超高的耐温等级，且分子量较高，但是由于其高耐温，所以流动性较差，造成加工较为困难，加工温度非常高，一般在360-400度之间。必须使用特殊的工艺参数，机器设备性能非常好且螺杆组合非常合理的生产。

[发明内容]

本发明要解决的技术问题是提供在于，针对聚醚醚酮自身缺陷，引入一款流动性较好，且分子结构相似的材料，改善聚醚醚酮流动性，得到一种流动性好、容易加工成型的改性增强的聚醚醚酮材料。

本发明另一个要解决的技术问题在于，提供一种工艺简单、操作方便的上述改性增强聚醚醚酮材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种改性增强聚醚醚酮材料，按重量份由以下组分组成：

聚醚醚酮            50～60，

聚苯硫醚            8～15，

填充增强剂          30～35，

抗氧剂              0.2～0.6，

润滑剂          0.2～0.8，

成核剂          0.3～0.6。

所述聚苯硫醚的熔融指数大于150g/10min。

所述填充增强剂包括长玻璃纤维和短玻璃纤维，玻璃纤维公称直径为7-10μm，短玻璃纤维的长度为4.5mm。

所述填充增强剂是表面进行过活化处理，表面涂覆硅烷基浸润剂的玻璃纤维。

所述抗氧剂为受阻酚型抗氧剂四[甲基-β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和受阻酚型抗氧剂亚磷酸三(2，4-二叔丁基苯基)酯按重量比1～2∶1复配。

所述润滑剂为N，N′-双乙撑硬脂肪酸酰胺、硬脂酸酰胺、石蜡、聚乙烯蜡或聚丙烯蜡、硅氧烷中的一种或几种。所述成核剂为长碳链线性饱和羧酸钠盐和/或长碳链线性饱和羧酸钙盐。

以上所述的改性增强聚醚醚酮材料，按重量份由以下组分组成：

聚醚醚酮               56～58，

聚苯硫醚               9～11，

填充增强剂             30～35，

抗氧剂                 0.2～0.6，

润滑剂                 0.2～0.8，

成核剂                 0.3～0.6。