[发明专利]一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，属于高分子导电材料领域。本发明提供的高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份数的原料组成：PEEK 80‑100份，增强纤维10‑20份，接枝改性碳纳米管10‑15份，耐磨剂3‑8份，偶联剂2‑5份，抗氧剂0.5‑1份，润滑剂1‑2份。本发明以PEEK为基料，加入增强纤维，碳纳米管，耐磨剂等，制备的复合材料不仅具有优异的力学性能，耐高温以及耐磨性能，同时通过对碳纳米管进行化学接枝改性，赋予复合材料高导电性能和高温外观颜色稳定性。

技术领域

本发明涉及高分子导电材料领域，尤其涉及一种高导电聚醚醚酮复合材料，能够满足材料高导电的要求。

背景技术

导电聚合物复合材料是通过向绝缘的聚合物中掺入导电填料制备。导电填料包括金属和碳系两大类，填料自身的几何状态和导电性质对复合材料的电性能影响教导，碳系填料因质量轻，电性能、耐热性能优异和强度高等优势而得到了广泛的应用。碳纳米管(CNTs)是碳系填料的一个新的类别，具有高的长径比、较大的比表面积、优异的机械性能和独特的光电性质，通过碳纳米管和非导电聚合物制备的复合材料，可以将碳纳米管优良的力学和电性能和聚合物的已加工性能结合起来，具有广泛的应用前景。

聚醚醚酮，简称PEEK，是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属于新型特种工程塑料，PEEK具有耐高温，耐化学药品腐蚀，不仅耐热性比其它耐高温塑料优异，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，而且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，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。

另外现有技术中也披露了相关导电复合材料的制备，如现有技术CN201510880586.X公开了一种聚苯硫醚/聚醚醚酮导电复合材料，包括如下按质量百分数计的组分：聚苯硫醚/聚醚醚酮共混物80-90％，聚苯硫醚/碳材料母料10-20％，通过先将一定粒径的碳材料碳纳米管和石墨烯与聚苯硫醚混合制备母料，再与基体聚合物混合，改善导电填料在聚合物基体中的分散和分布。

现有技术CN201010611646.5公开了一种高导电聚合物碳纳米管复合材料，包括聚合物50-99.95份，碳纳米管0.05-20份，抗氧剂0-15份，分散剂0-15份，利用微型加工过程中微型熔腔中存在的高的温度梯度场和剪切速率梯度场，使聚合物和碳纳米管通过摩擦、剪切、扩散等过程获得分散稳定性良好的聚合物和碳纳米管复合材料。

现有技术中披露的高导电聚醚醚酮复合材料均是通过先制备母料或者通过选择特定的加工工艺来改善基体材料与碳纳米管的分散性能，通过上述方式虽在一定程度上能够解决碳纳米管在基体中的分散问题，但在实际应用工中，非导电聚合物/碳纳米管复合材料还存在着很多障碍，如碳纳米管在基体中的分散、界面问题和性能稳定性等都未得到很好解决，而且也无法解决在高温使用时因碳纳米管的团聚而导致的导电性能下降，以及颜色外观的问题，从而限制了其应用范围。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种高导电聚醚醚酮复合材料及其加工方法，该复合材料不仅具有优异的力学性能，耐高温以及耐磨性能，同时通过对碳纳米管进行化学改性，赋予复合材料高导电性能和高温外观颜色稳定性。

在本发明的一个实施例中，提供了一种高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份份数的组分组成：

PEEK 80-100份

增强纤维 10-20份

接枝改性碳纳米管 10-15份

耐磨剂 3-8份

偶联剂 2-5份

抗氧剂 0.5-1份

润滑剂 1-2份。