[发明专利]一种耐磨耐高温的高强复合材料

说明书

本发明提供了一种耐磨耐高温的高强复合材料，其特征在于，是由如下重量份的各组分制成：酚羟基封端超支化聚醚酮50‑60份、甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/反式‑2‑(4‑氯苯)乙烯硼酸/2,3,4,5,6‑五氟‑1‑乙烯磺酸苯酯/烯丙基三乙氧基硅烷/乙烯基磺酸共聚物25‑35份、堇青石基玻璃纤维10‑15份、纳米硼纤维1‑5份、五氧化二磷0.5‑1.5份、碱性催化剂1‑3份、抗氧剂0.8‑1.8份、润滑剂0.5‑1.5份、增韧剂3‑5份。本发明还公开了所述耐磨耐高温的高强复合材料的制备方法。本发明公开的耐磨耐高温的高强复合材料机械力学性能好，耐磨性和耐候性佳，耐高温性能和性能稳定性优异，使用寿命长。

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，具体涉及一种耐磨耐高温的高强复合材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济的发展及科技的进步，复合材料作为一种常见的材料在人们的日常生活中被广泛使用，其对现代科学技术的发展有着十分重要的作用。复合材料的研究深度和应用广度及其生产发展的速度和规模，已成为衡量一个国家科学技术先进水平的重要标志之一。这种材料通常是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。由于其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域。

在复合材料领域，玻璃纤维增强聚合物基复合材料占有很大的比例。玻璃纤维和聚合物基体间的界面结合是获得高性能复合材料的重要因素。良好的界面结合有利于应力的有效传递，提高聚合物基体对能量的吸收。由于热塑性树脂基体本身缺乏可反应的活性官能团，很难与纤维产生良好的化学键合，导致现有技术中的常见复合材料综合性能不佳，长期耐高温性能差，剪切强度低，抗氧化性能有待进一步提高等问题，且多种助剂添加，容易出现相分离及外渗现象，基体聚合物耐候性差导致使用寿命短。

中国专利CN102775726A公开了一种含氧化钆的聚醚醚酮复合材料，是先加入磺化聚醚醚酮对氧化钆进行改性，再与聚醚醚酮进行熔融共混制备一种复合屏蔽材料。在聚醚酮酮基体中添加无机微纳米粒子可以提高复合材料的模量和硬度，但是由于无机粒子的熔点一般比较高，在熔融共混加工过程中会引起有机材料的热降解；而通过物理共混的方式很难实现有机、无机材料均匀分散，热成型过程中容易出现“相分离”现象。

中国专利文件CN 103012913 A公布了一种导热耐磨复合材料及制备方法。其组成包括：塑料树脂100份、二硫化钼10～70份、偶联剂0～2份、加工助剂0～2份。该专利宣称制得的复合材料具有良好的耐磨性能和导热性能，但由于二硫化钼增强效果较差，这将导致制得的复合材料机械性能较差，影响其使用。

因此，开发一种机械性能好，耐磨性和耐候性佳，耐高温性能和性能稳定性优异，使用寿命长的高强复合材料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进复合材料行业的发展具有非常重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明旨在提供一种耐磨耐高温的高强复合材料及其制备方法，该制备方法简单易行，制备效率和良品率高，适合连续规模化生产，实现了经济效益、社会效益二者的有机统一；通过这种制备方法制备得到的高强复合材料机械力学性能好，耐磨性和耐候性佳，耐高温性能和性能稳定性优异，使用寿命长。

本发明通过以下技术方案实现：一种耐磨耐高温的高强复合材料，其特征在于，是由如下重量份的各组分制成：酚羟基封端超支化聚醚酮50-60份、甲基丙烯酰氧丙基杂氮硅三环/反式-2-(4-氯苯)乙烯硼酸/2,3,4,5,6-五氟-1-乙烯磺酸苯酯/烯丙基三乙氧基硅烷/乙烯基磺酸共聚物25-35份、堇青石基玻璃纤维10-15份、纳米硼纤维1-5份、五氧化二磷0.5-1.5份、碱性催化剂1-3份、抗氧剂0.8-1.8份、润滑剂0.5-1.5份、增韧剂3-5份。