一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，首先对聚四氟乙烯树脂进行辐照裂解，并对辐照裂解后的微粉进行热处理，制得聚四氟乙烯微粉；然后对其进行预处理，并接枝，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；将酸化后的碳纳米管和聚酰胺纤维进行反应，制得碳纳米管‑聚酰胺纤维材料；最后将上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管‑聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂，搅拌分散1‑5h，得到聚醚醚酮基涂料。该方法制得的涂料涂膜性能好，热稳定性优异，附着力强，耐磨性能佳，力学性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法
：本专利技术涉及涂料领域，具体的涉及一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法。
技术介绍
：聚醚醚酮(PEEK)是一种半结晶性聚合物，作为特种工程塑料的一种，其优异的性能表现主要有以下几个方面：(1)耐高温性能。这是PEEK最突出的优点之一，其熔点为343℃，玻璃化转变温度为143℃，长期使用温度高达260℃，短期工作温度达到300℃。远高于普通塑料和工程塑料，与其他耐高温塑料如PI、PPS、PTFE、PPO等相比，使用温度上限高出近50℃。PEEK还具有突出的耐热老化性能，250℃下保温3000h后，弯曲强度几乎不变。(2)机械性能。PEEK具有强度高和模量大的特性，同时具备出色的韧性、耐冲击、耐蠕变、耐疲劳等性能，其综合机械性能高于其他热塑性树脂的表现。(3)耐磨性能。PEEK树脂具有突出的摩擦学特性，具有一定的自润滑性能，磨损率极低，耐滑动磨损和微动磨损性能优异。尤其是在250℃时仍然保持了良好的摩擦学性能。(4)耐腐蚀性能。PEEK具有非常好的化学稳定性，除了浓硫酸外，几乎不溶于其他酸碱和有机溶剂。PEEK还有很好的耐水解性，在很宽的温度范围内保持了非常低的饱和吸水率。(5)尺寸稳定性能。PEEK的热膨胀系数小，其制品具有良好的尺寸稳定性能。(6)阻燃性能。PEEK的阻燃性达到UL94V-0级，极限厌氧指数(LOI)为35。其在燃烧时发烟量很小，还具有自熄性。(7)绝缘性能。PEEK的介电常数为3.2～3.3，在1kHz条件下介电损耗为0.0016，击穿电压为17KV/mm，耐弧性为175V，具有优良的电绝缘性能，可以作为C级绝缘材料。(8)极佳的耐辐照性能。PEEK能承受1100Mrad的辐照剂量而不损失其性能，具有优良的耐辐照性，超过了通用耐辐照材料聚苯乙烯。由于以上PEEK材料以上的优异性能，使其应用越来越广泛。随着科技的日益进步，对材料的要求越来越高。在某些情况下，单一树脂很难满足复杂的使用要求，因而对其改性变得十分重要。PEEK通过纤维增强、无机颗粒填充、聚合物共混等改性处理，可以得到性能更加优异的PEEK复合材料，不仅能很好的满足更高耐热等级、更优异的机械性能、更好的耐摩擦磨损性能、更多功能等使用要求，还可以改善PEEK的加工性能，降低PEEK制品的成本，从而使PEEK制品应用于更广阔的市场。PEEK涂料是由纯PEEK树脂和填料组成的一种高性能涂料，拥有独特的综合性能，包括优异的耐高温性、耐摩擦性、耐腐蚀性、耐久性以及高强度、高附着力等，通过加入不同功能填料还可以具备防粘、防静电等性能。PEEK涂料的出现改善了涂覆零件在应用中的性能和寿命，弥补当今多种涂料技术中存在的性能不足之处，因此PEEK涂料被广泛应用于工业、石油与天然气、汽车、食品加工、半导体、电子、制药等行业。PEEK涂料能以粉末和分散液形式呈现，PEEK粉末涂料可通过静电喷涂、热喷涂进行涂覆，PEEK分散液涂料可以用重力、吸上式HVLP或压力喷涂设备进行涂覆。但是目前所制备的PEEK涂料由于填料和基体树脂相容性差导致制备的涂料性能较差，稳定性不好，使用寿命短；而且采用的填料添加量较多的情况下才能有效改善PEEK基体材料的耐磨、不粘等性能。中国专利(201510706137.3)公开了一种水性磺化聚醚醚酮涂料及其制备方法及成膜工艺，其组成成分及各个成分的质量份数组成为：磺化聚醚醚酮100份，聚四氟乙烯0.5-10份，二硫化钼0-5份，石墨烯0.1-3份，石墨0-5份，水80-380份。制备水性磺化聚醚醚酮涂料的制备方法为：将磺化据秘密用、聚四氟乙烯乳液、二硫化钼、石墨烯、石墨和余量水中混匀形成水性磺化聚醚醚酮涂料，其具有良好的亲水性，涂装后形成的膜状涂层具有良好的力学性能及减磨耐磨性。但是其热稳定性较差，防粘性能不佳。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，该方法制得的涂料热稳定性好，耐磨性能优异，防粘性能好，力学性能佳，且操作简单。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在500-5000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉在碱性或醇类或胺类物质下进行热处理，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、100-120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声10-30min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应1.5-5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合4-7h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌30-50min，然后密封，在60℃水浴条件下反应1-4h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；(7)将上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管-聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂，搅拌分散1-5h，得到聚醚醚酮基涂料。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或多种混合。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述碱性物质条件下热处理的步骤为：将辐照裂解所得微粉加入碱性水直至PTFE微粉变成糊状物，然后置于高温烘箱中，在230-280℃下保持1-3h，自然冷却到室温。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述醇类物质为无水乙醇、无水甲醇中的一种。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述醇类物质条件下热处理步骤为：将辐照裂解后所得微粉与醇类物质按质量比为1:2的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，90-200℃下反应2-5h。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述胺类物质为甲胺、二乙胺、己二胺、对苯二胺、三乙胺中的一种。作为上述技术方案的优选，步骤(1)中，所述胺类物质条件下热处理步骤为：将辐照裂解所得微粉与胺类物质按质量比为1:3的比例加入到高压釜中，用磁力搅拌器搅拌混合均匀，200-300℃下反应1-2h，反应结束后，转移至烧杯，加入稀盐酸调节pH至中性。作为上述技术方案的优选，步骤(6)中，所述酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维的质量比为1：(1-2)。作为上述技术方案的优选，步骤(7)中，所述接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管-聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂、醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂的用量，以重量份计，分别为：接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉0.1-3份、碳纳米管-聚酰胺纤维材料0.5-1.5份、聚醚醚酮树脂30-60份、醋酸丁酯5-12份、流平剂0.5-1份、消泡剂0.5-1份、其他助剂0.08-0.3份。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在500‑5000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉在碱性或醇类或胺类物质下进行热处理，热处理结束后用去离子水洗涤5‑10次，常压、100‑120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声10‑30min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70‑80℃下搅拌反应1.5‑5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合4‑7h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌30‑50min，然后密封，在60℃水浴条件下反应1‑4h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管‑聚酰胺纤维材料；(7)将上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管‑聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂，搅拌分散1‑5h，得到聚醚醚酮基涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚四氟乙烯树脂放于电子加速器中，在500-5000kGy辐照条件下进行辐照裂解，并不断搓揉和翻转，辐照处理后，得到的微粉在碱性或醇类或胺类物质下进行热处理，热处理结束后用去离子水洗涤5-10次，常压、100-120℃下干燥，研磨，得到聚四氟乙烯微粉；(2)将上述制得的聚四氟乙烯微粉在有氧条件下放进钴源中进行预处理，达到吸收剂量50kGy后取出，得到预处理的聚四氟乙烯微粉；(3)将上述预处理的聚四氟乙烯微粉、马来酸酐、无水乙醇加入到三口烧瓶中，500W功率下超声10-30min，得到均匀分散液，然后通入氮气15min，密封，在70-80℃下搅拌反应1.5-5h，反应结束后除去未反应的单体，得到接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉；(5)将碳纳米管放入盐酸水溶液中，3000rpm下搅拌混合4-7h，离心，沉淀用去离子水洗涤至中性，干燥，得到酸化的碳纳米管；(6)将酸化的碳纳米管、聚酰胺纤维、无水乙醇放入到锥形瓶中，300W功率下超声搅拌30-50min，然后密封，在60℃水浴条件下反应1-4h，反应结束后，过滤，干燥，得到碳纳米管-聚酰胺纤维材料；(7)将上述制得的接枝马来酸酐的聚四氟乙烯微粉、碳纳米管-聚酰胺纤维材料、聚醚醚酮树脂加入高速分散机中，搅拌分散均匀，然后继续加入醋酸丁酯、流平剂、消泡剂、其他助剂，搅拌分散1-5h，得到聚醚醚酮基涂料。2.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钾、碳酸钾中的一种或多种混合。3.如权利要求1所述的一种防腐耐磨不粘聚醚醚酮基涂料的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述碱性物质条件下热处理的步骤为：将辐照裂解所得微粉加入碱性水直至PTFE微粉变成糊状物，然后置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海燕，
申请(专利权)人：东莞市佳乾新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44