一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其是由聚醚醚酮100份、碳纤维球5～40份、抗氧剂0.5～3份、热稳定剂0.5～5份以及润滑剂0.5～5份组成。本发明专利技术以碳纤维球改性聚醚醚酮，在保持原有性能的基础上大幅提高材料的韧性并降低加工温度，同时缩减材料成本；并且本发明专利技术制备的聚醚醚酮复合材料具有高冲击和易加工等特点，且制备工艺简单，适于大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工程塑料改性领域，具体涉及一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料及其制备方法。
技术介绍
聚醚醚酮是一种半结晶芳香族类工程塑料，是由醚键、酮基和苯环交互构成的线性高分子聚合物。聚醚醚酮的耐高温、耐腐蚀和自润滑等特性使其成为当今最热门的工程塑料之一，在汽车行业、航空航天、电子电器和医疗领域得到广泛应用。聚醚醚酮具有较高的玻璃化转变温度和熔点，长期使用温度为260℃，瞬间使用温度可达300℃。聚醚醚酮具有极高的化学稳定性，除浓硫酸外，其不溶于任何溶剂和强酸、强碱中，且耐水解。另外，聚醚醚酮具有优良的滑动特性，适用于低耐磨和低摩擦系数等应用。尽管聚醚醚酮具有许多优良性能，但是在冲击性能、加工条件和价格等方面仍存在局限性，并逐渐限制其应用范围的扩展和使用需求的增加。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料及其制备方法，本专利技术以碳纤维球改性聚醚醚酮，在保持原有性能的基础上大幅提高材料的韧性并降低加工温度，同时缩减材料成本。所制备复合材料具有高冲击和易加工等特点，且制备工艺简单，适于大规模工业化生产。所述的一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料，由以下组份按重量份制备而成：聚醚醚酮100份碳纤维球5～40份抗氧剂0.5～3份热稳定剂0.5～5份润滑剂0.5～5份进一步，所述的碳纤维球粒径为5～30μm，纤维长度为50～150μm。所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和亚磷酸酯抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。所述的热稳定剂为硬脂酸钙或硬脂酸钡。所述的润滑剂为次乙基双硬脂酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或季戊四醇硬脂酸酯。本专利技术的另一个专利技术目的是提供上述一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将聚醚醚酮100份、碳纤维球5～40份、抗氧剂0.5～3份、热稳定剂0.5～5份以及润滑剂0.5～5份；一起置于高速混合机搅拌分散10～30min；（2）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。本专利技术的有益效果有：1、本专利技术以碳纤维球改性聚醚醚酮，在保持原有性能的基础上大幅提高材料的韧性并降低加工温度，同时缩减材料成本。2、本专利技术聚醚醚酮复合材料的冲击性能得到提高，同时降低了加工温度，显著减少能耗。3、本专利技术同时加入抗氧剂与热稳定剂，保证了加工及使用过程中材料的稳定性。4、由于碳纤维球具有可回收、成本低且性能近似碳纤维的优势，所以本专利技术选用碳纤维球作为改性剂，降低生产成本且环保。具体实施方法下面结合具体实例对本
技术实现思路
进行进一步的说明，但所述实施例并非是对本专利技术实质精神的简单限定，任何基于本专利技术实质精神所作出的简单变化或等同替换均应属于本专利技术所要求保护的范围之内。制备的样品在23℃、50%湿度环境下调节后，分别采用ASTMD256和ASTMD955检测复合材料冲击强度和收缩率。本专利技术的具体实施例如下：实施例1（1）按以下比例配备原料：聚醚醚酮100份，碳纤维球5份，抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺0.1份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.4份，热稳定剂硬脂酸钙0.5份，润滑剂次乙基双硬脂酰胺0.5份；（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散10min；（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。所制得的高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料性能见表一。实施例2（1）按以下比例配备原料：聚醚醚酮100份，碳纤维球10份，抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺0.4份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯1份，热稳定剂硬脂酸钙2份，润滑剂次乙基双硬脂酰胺2份；（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散16min；（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。所制得的高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料性能见表一。实施例3（1）按以下比例配备原料：聚醚醚酮100份，碳纤维球15份，抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺0.8份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯1.5份，热稳定剂硬脂酸钙3.5份，润滑剂次乙基双硬脂酰胺3.5份；（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散22min；（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。所制得的高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料性能见表一。实施例4（1）按以下比例配备原料：聚醚醚酮100份，碳纤维球20份，抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺1份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯2份，热稳定剂硬脂酸钙5份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物5份；（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散30min；（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。所制得的高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料性能见表一。实施例5（1）按以下比例配备原料：聚醚醚酮100份，碳纤维球25份，抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺0.1份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯0.4份，热稳定剂硬脂酸钡0.5份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物0.5份；（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散10min；（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。所制得的高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料性能见表一。实施例6（1）按以下比例配备原料：聚醚醚酮100份，碳纤维球30份，抗氧剂N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺0.4份，抗氧剂三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯1份，热稳定剂硬脂酸钡2份，润滑剂乙烯-丙烯酸共聚物2份；（2）将上述原料一起置于高速混合机搅拌分散16min；（3）将分散后的原料通过挤出机，经熔融、塑化、挤出、冷却、切粒和包装后，制得碳纤维球改性复合材料。所制得的高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料性能见表一。实施例7（1）按以下比例配备原料：聚醚醚酮100份，碳纤维球3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料，其特征在于：由以下组份按重量份制备而成：聚醚醚酮100份，碳纤维球5～40份，抗氧剂0.5～3份，热稳定剂0.5～5份，润滑剂0.5～5份。

【技术特征摘要】
1.一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料，其特征在于：由以下组份按重量份制备而成：
聚醚醚酮100份，
碳纤维球5～40份，
抗氧剂0.5～3份，
热稳定剂0.5～5份，
润滑剂0.5～5份。
2.根据权利要求1所述的一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料，其特征在于：所述的碳纤维球的粒径为5～30μm、纤维长度为50～150μm。
3.根据权利要求1所述的一种高冲击、低能耗聚醚醚酮复合材料，其特征在于：所述的抗氧剂为N,N'-双-(3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基)己二胺和三[2.4-二叔丁基苯基]亚磷酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种高冲击、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨桂生，李袅，
申请(专利权)人：合肥杰事杰新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34