一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料，所述组分按重量份数配比：聚醚醚酮45‑60份，连续长纤维15‑40份，石墨烯0.5‑5份，偶联剂0.1‑5份，加工助剂0.1‑5份。本发明专利技术还公开了该增强型抗静电聚醚醚酮复合材料的制备方法，连续长纤维经牵引机的作用在挤出机第一个排气口加入。本发明专利技术的聚醚醚酮复合材料制品表面质量高，生产工艺稳定，操作简单，满足抗静电使用要求，机械性能和热性能改善明显。

Enhanced antistatic polyether ether ketone composite material and preparation method thereof

The invention discloses an enhanced antistatic composite materials, the components by weight ratio: 45 peek 60 copies, 40 copies of the 15 continuous long fiber, graphene 0.5 5 copies, 5 copies of the 0.1 coupling agent, processing agent 0.1 5. The invention also discloses a preparation method of the enhanced antistatic polyether ether ketone composite material, wherein, the continuous long fiber is added to the first exhaust port of the extruder through the function of the tractor. The product of the PEEK composite material has high surface quality, stable production process, simple operation, meets the requirements of antistatic use, and has obvious improvement in mechanical performance and thermal performance.

【技术实现步骤摘要】
一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法
本专利技术提供一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。
技术介绍
聚醚醚酮（PEEK）作为一种新型的半晶态芳香族塑性工程塑料，具有极其出色的物理、力学性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料，在减轻质量，提高性能方面贡献突出，成为当今最热门的高性能工程塑料之一。PEEK在高温、高压、高速、高湿等环境下仍然具有优异的绝缘性和稳定的电性能，为了拓宽PEEK的应用范围，在防静电领域，市场上多采用直接添加碳纤维或炭黑等无机填料的方法制得防静电型聚醚醚酮复合材料，但该方法制得的产品外观差，韧性低，无法满足特殊领域的使用要求。专利CN104788896A以防静电剂为填料，采用“先研磨分散，再高速分散，后注射共混”的方式制得防静电聚醚醚酮复合材料，符合防静电要求，且力学性能和热性能都得到改善。但单一通过添加防静电剂改性，防静电效果明显，但力学性能和热性能提升有限。专利CN105524413A采用短切碳纤维和碳纳米管复合改性PTFE/PEEK,该复合材料具有优秀的力学性能和较低的表面电阻（<107Ω），但碳纳米管易团聚，影响制品的防静电效果，且短纤维增强材料制品表面易出现浮纤，外观质量差。
技术实现思路
本专利技术针对现有PEEK抗静电改性的不足，提供一种增强型抗静电PEEK复合材料及其制备方法，所得制品力学性能和热性能明显改善，表面电阻小于106Ω。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：一种增强型抗静电PEEK复合材料，所述组分按重量份数配比：PEEK50-80份，连续长纤维15-40份，石墨烯0.5-5份，偶联剂0.1-5份，加工助剂0.1-5份。其中所述的石墨烯经过偶联剂改性处理。所述连续长纤维中纤维为玻璃纤维、碳纤中的一种或几种。所述的石墨烯为氧化石墨烯，粒径100nm-5µm。所述的加工助剂为抗氧剂、增韧剂和润滑剂中的一种或几种。所述的偶联剂为硅烷偶联剂，可选KH550、KH560、KH570中的一种或几种。本专利技术所述的增强型抗静电PEEK复合材料的制备方法，包括：（1）石墨烯改性：按照质量比（0.1-5）：1的比例称取偶联剂和石墨烯，并添加到研磨装置中进行研磨分散，研磨速度为500-1500r/min，研磨时间为20-60min。将分改性后的石墨烯置于50-80℃烘箱中进行烘干，烘干时间1-2h；（2）原料干燥：将PEEK在真空干燥箱中干燥2-4h，干燥温度为140℃-160℃；（2）原料混合：将PEEK、改性后石墨烯、连续长纤维、加工助剂按一定比例称重后在高速混合机中常温下混合形成预混料，混合速度50-80r/min，混合时间5-10分钟；（3）母粒制备：将预混料在双螺杆挤出机加料斗加入，连续长纤维经牵引机的作用在挤出机第一个排气口加入，预混料和纤维充分熔融浸渍后经挤出机机头挤出造粒，制得增强型抗静电PEEK的母粒。所述的双螺杆挤出机的温度设定如下：一区230-250℃，二区350-380℃，三区350-380℃，四区360-390℃，五区360-390℃，六区360-390℃，七区360-390℃，八区360-390℃，机头温度360-375℃；螺杆转速25-40r/min，喂料6-20r/min，切粒机转速150-300r/min。所述的连续长纤维增强PEEK的母粒径向长度为4-15mm，长纤径向保留长度与母粒一致。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：（1）制品表面质量高，无浮纤；（2）生产工艺稳定，操作简单；（3）满足抗静电使用要求，机械性能和热性能改善明显。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术做进一步描述。实施例1按质量比称取PEEK65%、连续长玻纤30%、改性石墨烯3%、抗氧剂1%、润滑剂1%，除长玻纤外其它料在高速混合机中混合6min，混合速度50r/min，从双螺杆挤出机加料斗加入，长玻纤经牵引在第一个排气口加入，经熔融挤出造粒后注塑成型，按ASTM标准测试。实施例2按质量比称取PEEK65%、连续长碳纤30%、改性石墨烯3%、抗氧剂1%、润滑剂1%，除长玻纤外其它料在高速混合机中混合6min，混合速度50r/min，从双螺杆挤出机加料斗加入，长玻纤经牵引在第一个排气口加入，经熔融挤出造粒后注塑成型，按ASTM标准测试。实施例3按质量比称取PEEK65%、连续长玻纤20%、连续长碳纤10%、改性石墨烯3%、抗氧剂1%、润滑剂1%，除长玻纤外其它料在高速混合机中混合6min，混合速度50r/min，从双螺杆挤出机加料斗加入，长玻纤经牵引在第一个排气口加入，经熔融挤出造粒后注塑成型，按ASTM标准测试。产品性能见表1。以上实施例的说明是用于理解本专利技术的方法及其核心思想。应当指出，对于本
的技术人员，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以对本专利技术进行若干改进和修饰，这些修改改进和修饰也落入本专利技术权利要求的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其特征在于，所述复合材料按如下重量份数配置而成：PEEK50‑80份，连续长纤维15‑40份，石墨烯0.5‑5份，偶联剂0.1‑5份，加工助剂0.1‑5份。

【技术特征摘要】
1.一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其特征在于，所述复合材料按如下重量份数配置而成：PEEK50-80份，连续长纤维15-40份，石墨烯0.5-5份，偶联剂0.1-5份，加工助剂0.1-5份。2.根据权利要求1所述的一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其特征在于，所述连续长纤维中纤维为玻璃纤维、碳纤中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的石墨烯为氧化石墨烯，粒径100nm-5µm。4.根据权利要求1所述的一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的加工助剂为抗氧剂、增韧剂或润滑剂中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的偶联剂为硅烷偶联剂，可选KH550、KH560、KH570中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的一种增强型抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，其特征在于，所述的增强型抗静...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷鹏刚，吴国清，邱谍，
申请(专利权)人：山东赛航新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37