一種納米改性聚醚醚酮材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于高分子材料領域，涉及一種聚醚醚酮材料及其制備方法，特別涉及一 種納米改性聚醚醚酮材料及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 聚醚醚酮（PEEK)樹脂是一種性能優異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相 比具有更多顯著優勢，耐正高溫260度、機械性能優異、自潤滑性好、耐化學品腐蝕、阻燃、 耐剝離性、耐磨等。可用于高端的機械和航空等科技。PEEK樹脂是理想的電絕緣體，在高溫、 高壓和高濕度等惡劣的工作條件下，仍能保持良好的電絕緣性能，因此電子信息領域逐漸 成為PEEK樹脂第二大應用領域，制造輸送超純水的管道、閥門和泵，在半導體工業中，常 用來制造晶圓承載器、電子絕緣膜片以及各種連接器件。
[0003] 聚醚醚酮材料的納米改性方法較多，采用的方法和成分也不盡相同，本發明的目 的是提高聚醚醚酮材料的機械性能和耐磨強度。
【發明內容】
[0004] 要解決的技術問題：本發明的目的是提供一種納米改性聚醚醚酮材料及其制備方 法，提高制備得到的聚醚醚酮材料的拉伸強度、彎曲強度和耐磨性能。
[0005] 本發明的目的可以通過以下技術方案實現： 一種納米改性聚醚醚酮材料，所述的材料由以下成分按重量份組成： 納米氮化娃粉末 4-9份、 納米二氧化二錯粉末 2_7份、 納米氮化鈦粉末 5-8份、 納米硼化鋯粉末 4-7份、 玻璃纖維 5-15份、 聚醚醚酮 35-50份、 鈦酸四丁酯 2-4份、 鄰苯二甲酸二環己酯 0. 1-0. 5份。
[0006] 進一步的，所述的一種納米改性聚醚醚酮材料，由以下成分按重量份組成： 納米氮化娃粉末 5-7份、 納米二氧化二錯粉末 3_6份、 納米氮化鈦粉末 6-7份、 納米硼化鋯粉末 5-6份、 玻璃纖維 8-12份、 聚醚醚酮 40-48份、 鈦酸四丁酯 3-4份、 鄰苯二甲酸二環己酯 0.2-0. 4份。
[0007] 更進一步的，所述的一種納米改性聚醚醚酮材料，所述的材料由以下成分按重量 份組成： 納米氮化娃粉末 6份、 納米三氧化二鋁粉末 4份、 納米氮化鈦粉末 7份、 納米硼化鋯粉末 6份、 玻璃纖維 10份、 聚醚醚酮 44份、 鈦酸四丁酯 4份、 鄰苯二甲酸二環己酯 0.3份。
[0008] 所述的一種納米改性聚醚醚酮材料的制備方法，所述的制備方法包括以下步驟： (1) 分別按重量取納米氮化硅粉末4-9份、納米三氧化二鋁粉末2-7份、納米氮化鈦粉 末5-8份、納米硼化鋯粉末4-7份、玻璃纖維5-15份、聚醚醚酮35-50份、鈦酸四丁酯2-4 份、鄰苯二甲酸二環己酯0. 1-0. 5份，將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后 備用； (2) 將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度160_175°C，第二區溫度180-190°C，第三區溫度190-205°C，第四區溫度 210-220°〇;機頭溫度為240-250°〇;雙螺桿擠出機長徑比為20:1-30:1。
[0009] 進一步的，所述的一種納米改性聚醚醚酮材料的制備方法，步驟（2)中雙螺桿擠出 機長徑比為25:1。
[0010] 進一步的，所述的一種納米改性聚醚醚酮材料的制備方法，步驟（2)中機頭溫度為 245。。。
[0011] 有益效果：本發明的納米改性聚醚醚酮材料區別于常規的聚醚醚酮改性方法，在 聚醚醚酮材料的基礎上，加入了納米粉末，有效提高了聚醚醚酮材料的機械性能如拉伸強 度、彎曲強度，另外還有效的提高了聚醚醚酮材料的耐磨性能。
【具體實施方式】
[0012] 以下結合實施例對本發明作進一步的說明。
[0013] 實施例1 (1) 分別按重量取納米氮化硅粉末9份、納米三氧化二鋁粉末7份、納米氮化鈦粉末5 份、納米硼化鋯粉末7份、玻璃纖維15份、聚醚醚酮35份、鈦酸四丁酯2份、鄰苯二甲酸二 環己酯0. 1份，將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后備用； (2) 將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度175°C，第二區溫度190°C，第三區溫度205°C，第四區溫度210°C;機頭溫度 為250°C ;雙螺桿擠出機長徑比為30:1。
[0014] 實施例2 (1)分別按重量取納米氮化硅粉末4份、納米三氧化二鋁粉末2份、納米氮化鈦粉末8 份、納米硼化鋯粉末4份、玻璃纖維5份、聚醚醚酮50份、鈦酸四丁酯4份、鄰苯二甲酸二環 己酯〇. 5份，將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后備用； (2)將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度160°C，第二區溫度180°C，第三區溫度190°C，第四區溫度220°C;機頭溫度 為240°C ;雙螺桿擠出機長徑比為20:1。
[0015] 實施例3 (1) 分別按重量取納米氮化硅粉末5份、納米三氧化二鋁粉末6份、納米氮化鈦粉末6 份、納米硼化鋯粉末5份、玻璃纖維12份、聚醚醚酮40份、鈦酸四丁酯3份、鄰苯二甲酸二 環己酯0. 2份，將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后備用； (2) 將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度175°C，第二區溫度190°C，第三區溫度205°C，第四區溫度210°C;機頭溫度 為250°C ;雙螺桿擠出機長徑比為30:1。
[0016] 實施例4 (1) 分別按重量取納米氮化硅粉末7份、納米三氧化二鋁粉末3份、納米氮化鈦粉末7 份、納米硼化鋯粉末6份、玻璃纖維8份、聚醚醚酮48份、鈦酸四丁酯4份、鄰苯二甲酸二環 己酯〇. 4份，將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后備用； (2) 將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度160°C，第二區溫度180°C，第三區溫度190°C，第四區溫度220°C;機頭溫度 為240°C ;雙螺桿擠出機長徑比為20:1。
[0017] 實施例5 (1) 分別按重量取納米氮化硅粉末6份、納米三氧化二鋁粉末4份、納米氮化鈦粉末7 份、納米硼化鋯粉末6份、玻璃纖維10份、聚醚醚酮44份、鈦酸四丁酯4份、鄰苯二甲酸二 環己酯0. 3份，將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后備用； (2) 將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度170°C，第二區溫度185°C，第三區溫度195°C，第四區溫度215°C;機頭溫度 為245°C ;雙螺桿擠出機長徑比為25:1。
[0018] 對比例1 (1) 分別按重量取納米氮化硅粉末4份、納米三氧化二鋁粉末2份、玻璃纖維5份、聚醚 醚酮50份、鈦酸四丁酯4份、鄰苯二甲酸二環己酯0. 5份，將上述的各成分均投入至高速混 合機中，混合均勻后備用； (2) 將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度160°C，第二區溫度180°C，第三區溫度190°C，第四區溫度220°C;機頭溫度 為240°C ;雙螺桿擠出機長徑比為20:1。
[0019] 上述的實施例和對比例的納米改性聚醚醚酮材料的拉伸強度和彎曲強度如下：
【主權項】
1. 一種納米改性聚醚醚酮材料，其特征在于，所述的材料由以下成分按重量份組成： 納米氮化娃粉末 4-9份、 納米二氧化二錯粉末 2_7份、 納米氮化鈦粉末 5-8份、 納米硼化鋯粉末 4-7份、 玻璃纖維 5-15份、 聚醚醚酮 35-50份、 鈦酸四丁酯 2-4份、 鄰苯二甲酸二環己酯 0. 1-0. 5份。
2. 根據權利要求1所述的一種納米改性聚醚醚酮材料，其特征在于，所述的材料由以 下成分按重量份組成： 納米氮化娃粉末 5-7份、 納米二氧化二錯粉末 3_6份、 納米氮化鈦粉末 6-7份、 納米硼化鋯粉末 5-6份、 玻璃纖維 8-12份、 聚醚醚酮 40-48份、 鈦酸四丁酯 3-4份、 鄰苯二甲酸二環己酯 0.2-0. 4份。
3. 根據權利要求1所述的一種納米改性聚醚醚酮材料，其特征在于，所述的材料由以 下成分按重量份組成： 納米氮化娃粉末 6份、 納米三氧化二鋁粉末 4份、 納米氮化鈦粉末 7份、 納米硼化鋯粉末 6份、 玻璃纖維 10份、 聚醚醚酮 44份、 鈦酸四丁酯 4份、 鄰苯二甲酸二環己酯 0.3份。
4. 根據權利要求1所述的一種納米改性聚醚醚酮材料的制備方法，其特征在于，所述 的制備方法包括以下步驟： (1) 分別按重量取納米氮化硅粉末4-9份、納米三氧化二鋁粉末2-7份、納米氮化鈦粉 末5-8份、納米硼化鋯粉末4-7份、玻璃纖維5-15份、聚醚醚酮35-50份、鈦酸四丁酯2-4 份、鄰苯二甲酸二環己酯0. 1-0. 5份，將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后 備用； (2) 將步驟（1)混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出，雙螺桿擠壓時各區溫度 為： 第一區溫度160_175°C，第二區溫度180-190°C，第三區溫度190-205°C，第四區溫度 210-220°〇;機頭溫度為240-2501：;雙螺桿擠出機長徑比為20:1-30 :1。
5. 根據權利要求4所述的一種納米改性聚醚醚酮材料的制備方法，其特征在于，步驟 (2 )中雙螺桿擠出機長徑比為25:1。
6. 根據權利要求4所述的一種納米改性聚醚醚酮材料的制備方法，其特征在于，步驟 (2)中機頭溫度為245°C。
【專利摘要】本發明屬于高分子材料領域，公開了一種納米改性聚醚醚酮材料及其制備方法，所述的材料包括納米氮化硅粉末4-9份、納米三氧化二鋁粉末2-7份、納米氮化鈦粉末5-8份、納米硼化鋯粉末4-7份、玻璃纖維5-15份、聚醚醚酮35-50份、鈦酸四丁酯2-4份、鄰苯二甲酸二環己酯0.1-0.5份。制備方法包括以下步驟：（1）分別將上述的各成分均投入至高速混合機中，混合均勻后備用；（2）將步驟（1）混合均勻后的混合材料用雙螺桿擠出機擠出。本發明的技術方案有效提高了聚醚醚酮材料的機械性能如拉伸強度、彎曲強度，另外還有效的提高了聚醚醚酮材料的耐磨性能。
【IPC分類】C08K3-34, C08K7-14, C08K3-38, C08K3-28, C08L61-16, C08K3-22, C08K13-02
【公開號】CN104788897
【申請號】CN201510203572
【發明人】王利泉
【申請人】蘇州中亞芯能新材料科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月27日