[发明专利]一种耐高温聚醚醚酮复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐高温聚醚醚酮复合材料，由按重量份计的以下组分制备而成：聚醚醚酮70‑80份，碳纤维10‑20份，纳米二氧化硅1‑5份，中空玻璃微珠1‑5份，水滑石1‑5份，钛酸酯偶联剂0.5‑3份。本发明还公开了一种耐高温聚醚醚酮复合材料的制备方法。本发明的耐高温聚醚醚酮复合材料具有力学性能好和耐高温的特点。

技术领域

本发明涉及一种聚醚醚酮材料，具体来说是涉及一种耐高温聚醚醚酮复合材料及其制备方法。

背景技术

聚醚醚酮(polyether～ether～ketone，PEEK)是英国ICI公司于1978年首先开发出的一种全芳香族半结晶热塑性工程塑料，其大分子链上含有刚性的苯环、柔顺的醚键及羰基，结构规整，具有优良的机械性能、耐化学腐蚀、耐蠕变、抗辐射、抗疲劳以及显著的热稳定性，因而成为航空航天、能源化工、交通运输、食品加工、医疗卫生等领域的特种工程塑料。

现有技术中的通过添加碳纤维改性PEEK复合材料，具有热膨胀系数小，比热容高，能储存大量的热能，导热率低等特点，同时碳纤维也可以增强复合材料的抗热冲击和热摩擦等性能。但是，纤维表面光滑、惰性与基体的粘合力差，因而单纯的纤维改善PEEK复合材料界面粘合强度低，当材料受外力作用时，纤维容易从基体中拔出，负荷不能有效的通过界面传递。严重影响了复合材料的综合性能。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种耐高温聚醚醚酮复合材料,它具有力学性能好和耐高温的特点。

本发明的第二个目的是为了提供一种耐高温聚醚醚酮复合材料的制备方法。

实现本发明的第一个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种耐高温聚醚醚酮复合材料，其特征在于,由按重量份计的以下组分制备而成：聚醚醚酮70-80份，碳纤维10-20份，纳米二氧化硅1-5份，中空玻璃微珠1-5份，水滑石1-5份，钛酸酯偶联剂0.5-3份。

作为优选，耐高温聚醚醚酮复合材料由按重量份计的以下成分制备而成：聚醚醚酮70-75份，碳纤维10-15份，纳米二氧化硅2-4份，中空玻璃微珠2-4份，微米级水滑石2-4份，钛酸酯偶联剂0.5-1.5份。

作为优选，耐高温聚醚醚酮复合材料由按重量份计的以下成分制备而成：聚醚醚酮75份，碳纤维15份，纳米二氧化硅3份，中空玻璃微珠3份，水滑石3份，钛酸酯偶联剂1份。

作为优选，所述碳纤维的纤维长度为1-50mm，直径为10-15μm。

作为优选，所述纳米二氧化硅的粒径为1.5-10nm。

作为优选，所述中空玻璃微珠的粒径为30-50μm。

作为优选，所述水滑石包括重量比为2:1的微米级水滑石和纳米级水滑石，所述微米级镁铝水滑石的粒径为40-50μm，所述纳米级镁铝水滑石的粒径为80-100nm。

上述原料均可从市场购得。

一种耐高温聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

备料步骤：按照配方配比分别称取各组分，备用；

挤出造粒：将配方量的聚醚醚酮、纳米二氧化硅、中空玻璃微珠、微米级水滑石、钛酸酯偶联剂混合均匀后，得到混合料，将混合料加入双螺杆配混挤出机的主喂料口中，将配方量的碳纤维加入双螺杆配混挤出机的侧喂料口中，对混合后的物料进行挤出造粒，得到耐高温聚醚醚酮复合材料。

作为优选，所述双螺杆配混挤出机的参数设置为：一区温度为340℃，二区温度为350℃，三区温度为375℃，四区温度为385℃，机头温度为350-400℃，主机转速为200-250转/min，喂料速度为10-30kg/h。

本发明的有益效果在于：