[发明专利]一种玻纤增强PEEK/PES复合材料

说明书

本发明提供了一种玻纤增强PEEK/PES复合材料及制备方法，PEEK复合材料由玻纤（GF）、聚醚砜（PES）、聚醚醚酮（PEEK）、偶联剂和抗氧剂组成。PEEK复合材料的制备方法，包括以下步骤：一次干燥；高速混合；挤出造粒；二次干燥和注塑成型。本发明在中粘度聚醚醚酮（PEEK）树脂中加入聚醚砜（PES）树脂和玻纤（GF），使复合材料的抗弯曲性能显著提高，配方中加入偶联剂和抗氧剂，不但增加了玻纤与树脂间的界面结合力，同时还防止PEEK在熔融态时发生自身分子链降解交联。本发明提高了聚醚醚酮的弯曲和耐温性能，同时降低了PEEK复合材料的成本。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体地说，涉及一种玻纤增强PEEK/PES复合材料及制备方法。

背景技术

PEEK 具有优异的综合性能，所以其一经开发成功立即在许多工程领域显示出较大的应用潜力，但其价格昂贵，且玻璃化温度明显低于耐高温的无定形塑料，如聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚砜(PES)，同时，由于新品种高性能聚合物开发越来越困难，使得对 PEEK 进行合金化改性，提高其性能，降低成本，成为研究的焦点之一。

玻纤增强PEEK/PES复合材料可以弥补或提升 PEEK 性能上的不足，提高 PEEK的耐热和抗弯曲性能，改善其加工性能，降低成本，提高腐蚀性能等，获得综合性能优于单一组分PEEK、PES材料。

同时，未添加任何抗氧剂的PEEK在熔融态时，会随着保温时间的延长而发生自身分子链的降解交联，使聚合物的粘度增大，部分性能降低，严重影响了PEEK的加工性能和产品稳定性能。因此，需在配方中加入耐高温抗氧剂来避免高温下分子链降解交联现象的发生。

发明内容

发明内容

（一）要解决的技术问题

针对以上技术问题，本发明的目的在于提供一种玻纤增强PEEK/PES复合材料及其制备方法，通过加入GF、PES、偶联剂和抗氧剂对PEEK进行改性，改善其抗弯曲及耐热性能，降低复合材料的成本，使复合材料能更广泛的应用到汽车、航空航天、加工制造等领域。

（二）技术方案

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：由聚醚砜（PES）、聚醚醚酮（PEEK）、玻纤（GF）、偶联剂和抗氧剂组成，其中各个组分添加的质量比例为：聚醚砜（PES）为10-60份、聚醚醚酮（PEEK）为40-90份、玻纤（GF）为5-40份、偶联剂为0.5-2份、抗氧剂为0.03-0.3份。

作为本发明优选的技术方案，所述的PEEK原料为中粘度PEEK，牌号为550G。

作为本发明优选的技术方案，所述的玻纤为耐高温短切玻纤，所述的偶联剂和抗氧剂为耐高温助剂。

作为本发明优选的技术方案，所述的PES改性PEEK复合材料各个组成成分的最优配比为：PES为30份、PEEK为55份、玻纤（GF）为15份、偶联剂为1份、抗氧剂为0.3份。

本发明还提供了上述PEEK复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1）一次干燥：采用干燥箱对PEEK颗粒和PES粉末进行干燥，温度设置为60~180℃，干燥时间为0.5~10h；

2）高速混合：采用高速混合机将按配方量的耐高温短切玻纤、偶联剂、抗氧剂、PES和PEEK颗粒进行混料，使其混合均匀；