[发明专利]纳米ZnO填充改性PEEK薄膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型纳米填充改性薄膜材料及其制备方法，具体涉及一种纳米ZnO填充改性PEEK薄膜新材料及其制备方法，属于改性PEEK技术领域。

背景技术：

PEEK(聚醚醚酮)是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，是一类结晶高分子材料，熔点334℃，软化点168℃，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料，PEEK除了可以与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料外，还可以制备成膜。PEEK薄膜具有高耐热性、良好的电气特性，特别是耐化学药品性、耐水解性、耐放射线性、难燃性等性质。即使在高性能树脂薄膜中也是相当突出的。

纳米级ZnO的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统ZnO的双重特性。与传统ZnO产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98％；另外，纳米ZnO填充改性PEEK薄膜这种特种材料至今未见报道过。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种新材料即纳米ZnO填充改性PEEK薄膜，且提供了一种工艺简单可行的制备方法。

为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种纳米ZnO填充改性PEEK薄膜的制备方法，原材料由以下重量份原料组成：

纳米ZnO           0.1～15％

PEEK纯树脂        85～99.9％

所述的纳米ZnO为工业产品级，可以根据不同的要求选用不同牌号。

所述的PEEK纯树脂为国外或国内各种牌号的PEEK纯树脂粉末，如吉大特塑中心所生产的CoPEEK等。

本发明的技术方案还可以是提供一种纳米ZnO填充改性PEEK薄膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)按重量份称取原材料；

(2)将所有原料在室温下利用超高速混合机进行简单混合，使其混合均匀；

(3)将混合好的原料加到螺杆挤出机中，在330～420℃的温度下经T型机头熔融挤出，制成平片状薄膜。

(4)将制备的平片状薄膜在155～260℃纵向单轴拉伸，得到具有一定取向度的薄膜。

本发明中，纳米ZnO粒子嵌入PEEK表面，与PEEK官能团中的羰基形成静电场，改善了转移膜特征，形成连续致密的转移膜，在不影响PEEK薄膜力学性能的基础上不仅提高了PEEK薄膜的透光性，同时赋予了PEEK薄膜屏蔽紫外线的特性。本发明所制备的纳米ZnO填充改性PEEK薄膜可以用于对温度稳定性有一定要求的光学膜器件，例如投影仪中的UV-cut滤光片，因为PEEK可以在250℃的高温下长期使用，所以使用这种材料的滤光片可以允许投影仪采用更高功率的光源，从而使投影仪的亮度更高，分辨率也能随之提高。

本发明具有以下优点：

1、PEEK纯树脂基体中加入少量的纳米ZnO，便可有效提高PEEK透光性，进而提高PEEK薄膜的实际应用价值。

2、纳米ZnO的引入，赋予了PEEK薄膜屏蔽紫外线的特性，使得这种PEEK薄膜可以作为光学膜。

3、纳米ZnO的引入对PEEK力学性能影响比较小，材料仍然保持了很好的力学性能。

4、纳米ZnO改性PEEK制备所采用的设备简单，工艺简单可行。

具体实施方式：

下面给出实例以对本发明进行具体描述。

实施例1

所用的原材料包括：PEEK纯树脂粉料、纳米ZnO。

(1)将PEEK纯树脂粉与处理好的纳米ZnO按质量比94∶6的重量份称取原材料；

(2)将所有原料在室温下利用超高速混合机进行简单混合，使其混合均匀；

(3)将混合好的原料加到螺杆挤出机中，在330～420℃的温度下经T型机头熔融挤出，制成平片状薄膜。

(4)将制备的平片状薄膜在140～260℃纵向单轴拉伸，得到具有一定取向度的薄膜。

挤出机从加料段到口模的温度分别为：370℃、375℃、380℃、385℃、390℃、395℃、400℃。单轴拉伸温度为150℃。

各种性能指标测试结果如表1所示。

实施例2

所用的原材料包括：PEEK纯树脂粉料、纳米ZnO。

(1)将PEEK纯树脂粉与处理好的纳米ZnO按质量比96∶4的重量份称取原材料；