[发明专利]一种芳醚酮复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，特别是指一种芳醚酮复合材料及其制备方法。

背景技术

聚芳醚酮(PAEK)具有耐高温、耐化学药品腐蚀、自润滑、耐磨损和抗疲劳、阻燃性等特性。而聚醚砜(PES)一种综合性能优异的热塑性高分子材料，它具有优良的耐热性能、耐化学性能、机械性能、阻燃性能等。

由于PAEK价格偏高，加之材料韧性一般，限制了PAEK的应用，通过合成PAEK复合材料以降低价格及提高耐磨性能和韧性是本领域致力于研发的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种芳醚酮复合材料及其制备方法，以解决在保持阻燃性能的同时，提高耐磨性能和韧性。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种芳醚酮复合材料，按重量份数由以下组分组成：

所述SiC粉的粒径为6-10μm。

所述相容剂为PES-g-MAH，它的制备步骤如下：

(1)称取一定量的PES、马来酸酐、丙酮及DCP；

(2)将所述PES、所述马来酸酐、所述丙酮、所述DCP在高速搅拌机中混合并搅拌均匀，得到混合料；

(3)将步骤(2)中得到的混合料挤出造粒，即得到PES-g-MAH。

步骤(1)中的所述DCP是引发剂。

步聚(2)中所述PES、所述马来酸酐、所述丙酮及所述DCP的质量比为(80-100)：(10-20)：(200-280)：(0.1-0.3)。

步骤(2)的高速搅拌机的转速为200-260r/min。

步骤(3)中通过挤出机挤出造粒，所述挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度230～270℃，二区温度280～300℃，三区温度280～300℃，四区温度280～300℃，五区温度280～300℃，六区温度280～300℃，机头温度280～300℃,螺杆转速200～280r/min。

所述抗氧剂为三(2,4-二叔丁基)亚磷酸苯酯、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯或1，3，5-三甲基-2，4，6-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯甲基)苯中的一种或几种的混合。

上述任一项聚芳醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取80份-100份的PAEK、20份-30份PES、6份-10份SiC粉、3份-5份的相容剂、0.1份-0.5份抗氧剂混合并搅拌均匀，得到混合料；

(2)将步骤(1)中得到的混合料挤出造粒，即得到PAEK复合材料。

优选地，所述步骤(2)具体为：使用双螺杆挤出机挤出造粒，其中，所述双螺杆挤出机包括顺次排布的六个温度区，一区温度230～290℃，二区温度310～350℃，三区温度310～350℃，四区温度310～350℃，五区温度310～350℃，六区温度310～350℃，机头温度310～350℃,螺杆转速200～280r/min。

本发明的有益效果是：

1、PES-g-MAH可以改善PAEK和PES之间的相容性。

2、PES的本身韧性就比PAEK要高，它的加入改善了PAEK的韧性。

3、SiC粉的作用主要有两点：1)SiC颗粒分散在PAEK树脂基体内，减缓了PAEK树脂产生撕裂的倾向，从而提高了PAEK材料的冲击韧性。2)SiC的硬度很大，它能进一步加强PAEK材料的耐磨性。

具体实施方式

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限制。

本申请的实施例中所用的原料如下：

PAEK(型号AV-651)，美国苏威；PES(型号R-5100)，美国RTP；SiC，河南泛锐复合材料研究院；DCP，上海沁威化工有限公司；丙酮，深圳恒利化工；抗氧剂(型号Irganox168、Irganox1010、Irganox1330)，瑞士汽巴精化。

本申请各实施例所用的测试仪器如下：

ZSK30型双螺杆挤出机，德国W&P公司；JL-1000型拉力试验机，广州市广才实验仪器公司生产；HTL900-T-5B型注射成型机，海太塑料机械有限公司生产；XCJ-500型冲击测试机，承德试验机厂生产；QT-1196型拉伸测试仪，东莞市高泰检测仪器有限公司；QD-GJS-B12K型高速搅拌机，北京恒奥德仪器仪表有限公司。