[发明专利]一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料及其制备方法，一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料，包括以下重量份的原材料：包括聚醚醚酮50‑65份，尼龙66短纤维35‑45份，纳米二氧化钛粉末0.5‑5份，聚二甲硅氧烷1‑2份和抗氧剂0.5‑1份。本发明属复合材料技术领域，本发明是一种结合纳米材料填充，得到利用短纤维增强peek耐磨损性能更好的尼龙增强聚醚醚酮复合材料。

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体是指一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料及其制备方法。

背景技术

聚醚醚酮，简称PEEK，它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物。其构成单位为氧-对亚苯基-氧-羰-对亚苯基，是半结晶性、热塑性塑料。聚醚醚酮(PEEK)是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势，耐正高温260度、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械、核工程和航空等科技。

然而，单一的聚醚醚酮树脂难以满足不同领域的使用要求，近年来，PEEK的改性尤其是提高树脂的综合性能成为国内外研究的热点之一。现有的聚醚醚酮复合材料的综合性能和纯树脂相比都有较大的提高，但是综合性能依然不是很好。而且peek材料由于硬度非常高，抗击打能力非常强，导致加工术处理也比较复杂，加工成本高，导致peek价格比较高。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明通过选择合适的尼龙66短纤维与聚醚醚酮配比进行共混，结合纳米材料填充，得到利用短纤维增强peek耐磨损性能更好的尼龙增强聚醚醚酮复合材料。

本发明采用的技术方案如下：一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料，包括以下重量份的原材料：包括聚醚醚酮50-65份，尼龙66短纤维35-45份，纳米二氧化钛粉末0.5-5份，聚二甲硅氧烷1-2份和抗氧剂0.5-1份。

进一步地，一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料，包括以下重量份的原材料：包括聚醚醚酮55-60份，尼龙66短纤维36-44份，纳米二氧化钛粉末1-4份，聚二甲硅氧烷1.2-1.8份和抗氧剂0.6-0.8份。

进一步地，一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料，包括以下重量份的原材料：包括聚醚醚酮57份，尼龙66短纤维40份，纳米二氧化钛粉末3份，聚二甲硅氧烷1.5份和抗氧剂0.7份。

进一步地，所述尼龙66短纤维为8-10mm的短纤维。

进一步地，所述纳米二氧化钛粉末平均粒径10-50nm。

进一步地，所述聚醚醚酮粒径为15-20μm。

进一步地，所述抗氧剂为二苯胺和对苯二胺中任一种。

本发明还公开了一种尼龙增强聚醚醚酮复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)烘干原材料：取上述重量份的所述复合材料的原料，将尼龙66短纤维在100-120℃温度下干燥4-5h；；

2)对无机纳米材料进行改性：通过物理包覆或者化学改性对纳米二氧化钛表面进行改性处理；

3)将改性后的纳米二氧化钛和上述重量份的聚醚醚酮粉末混合在酒精中，经过超声波分散均匀后取出，在105-110℃下保温6-7小时，去除酒精和湿气；

4)称取上述重量份抗氧剂、聚二甲硅氧烷和经过步骤3)制得的纳米二氧化碳和聚醚醚酮混合物以及经过步骤1)得到的干燥后的尼龙66短纤维机械混合均匀；

将步骤4)得到的混合后的原料放入模具内，采用模压成型法注射成型，在300-330℃退火1.5h并在240—265℃保温50h制得所述尼龙增强聚醚醚酮复合材料。

进一步地，所述步骤4)中机械混合选用高速混合机，控制高速混合机转速为900-1000r/min混合20-30min。