[发明专利]一种聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工程塑料，具体涉及一种聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料及其制备方法。

背景技术

聚醚醚酮（poly(ether-ether-ketone)，简称PEEK） 是一种性能优异的特种工程塑料，具有耐高温、自润滑、耐磨损好和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等领域。 虽然聚醚醚酮具有许多优良性能，但是价格昂贵，限制了其在一些领域的应用。另外，它的冲击强度较差，为了进一步提高其性能，以满足各个领域的综合性能和多样化需要，可采用填充、共混、交联、接枝等方法对其进行改性，以得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK复合材料。 

如中国专利 CN200810051257.4公开了聚醚醚酮/有机化蒙脱土复合材料及其制备方法，是聚醚醚酮和有机化蒙脱土混合后，加入到双螺杆挤出机内,通过控制双螺杆挤出机料筒各段温度制备得到的，该方法得到的复合材料具有较高的强度，模量及尺寸稳定性等优点，但是，此方法是采用聚醚醚酮和有机化蒙脱土直接混合，难以保证有机化蒙脱土均匀分散在聚醚醚酮中，因此产品性能的提高大打折扣。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料，该复合材料中有机化纳米蒙脱土能均匀分散在聚醚醚酮中，具有更高力学性能。

本发明的另一目的在于提供上述聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现：

一种聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料，其特征在于：按重量份数计，聚醚醚酮100份，有机化纳米蒙脱土1-20份；

其中，所述有机化纳米蒙脱土是通过改性剂对钠基蒙脱土有机化获得，所述改性剂为芳香族胺改性剂，优选苯胺或对苯二胺。

制备上述聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料的方法，包括以下步骤：

a、有机化纳米蒙脱土的制备：将芳香族胺改性剂溶于乙醇或水中，并加入钠基蒙脱土，改性剂、纳基蒙脱土和乙醇的摩尔比例为5:5:90，然后用10倍水洗涤，并干燥，即得到有机化纳米蒙脱土；

b、聚合聚醚醚酮，在聚合达到粘度后，按重量份配比，将上述有机化纳米蒙脱土加入到聚醚醚酮的溶液中进行机械共混，得到含有有机化纳米蒙脱土的聚醚醚酮聚合物粗产品； 

c、对上述聚合物粗产品进行精制，精制过程如下：将悬浮物放出，离心分离后进行水煮7-10次，每次煮沸时间40-60分钟，检测溶液中F离子含量为0.2mg/L，说明产物精制完成，于130℃下烘干干燥，即得到聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料。

上述聚醚醚酮可采用本领域公知技术聚合而成，例如：在装有温度计、通氮气管、冷凝分水器、锚式搅拌器的四口反应釜中，先加入精制环丁砜、4，4‘-二氟二苯甲酮和对苯二酚，待其全部溶解并待温度升到80℃时，加入过量2%Na₂CO₃,，再加入2Kg二甲苯后，搅拌、加热，待温度升至150℃，体系开始共沸，分水器中有二甲苯和水冷凝，上层二甲苯回流，下层水不断放出，待水回收到理论量时，上层二甲苯开始澄清透明，再继续回流20分钟，然后开始从体系中蒸出二甲苯，体系温度由加热不断上升，至温度达到265℃后，保持恒温，体系粘度随聚合反应进行粘度不断增大，待2小时后，粘度达到稳定值后停止反应，即制备得到聚醚醚酮。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

1）本发明复合材料是采用原位溶液复合，即在聚醚醚酮的聚合完成之后，直接向聚合溶液中添加有机化纳米蒙脱土，聚醚醚酮与有机化纳米蒙脱土直接共混后获得的，提高了有机化纳米蒙脱土的分散效果，有机化纳米蒙脱土能十分均匀的分布在聚醚醚酮材料中，进一步提高了聚醚醚酮/有机化纳米蒙脱土复合材料的强度，模量及尺寸稳定性;

2）本发明制备工艺简单，提高了产品性能，降低了生产成本。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来说明本发明，但并不限于此。

实施例1

将91克苯胺溶于1620L乙醇中，并加入282克钠基蒙脱土，在60℃下搅拌反应5小时，然后用10L水多次洗涤，并于真空80℃下干燥3-5小时，即得到有机化纳米蒙脱土；