[发明专利]玻璃纤维增强PEEK涂料及其制备方法及成膜工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种固体耐磨涂层，尤其涉及一种属于高分子材料领域的聚合物涂层，具体为经磺化聚醚醚酮改性的玻璃纤维增强PEEK涂料涂装形成的玻璃纤维增强PEEK涂层。

背景技术

高分子材料制成的涂料涂装形成的高分子固体耐磨涂层以其相对较低的摩擦系数、较高的承载能力、耐磨寿命长、优异的涂敷工艺性、防腐蚀及动密封性等特性而备受研究人员关注。

磺化聚醚醚酮是以主链上以醚键和羰基交替排列，结构中含有磺酸基团。它具有亲水性。由于高度交联的化学结构，具有优异的热稳定性，同时提高材料的冲击性能。

PEEK作为一种高性能高分子材料，具有高强度、高韧性、高耐热性及突出的耐摩擦磨损性能，已成为重要的自润滑型减摩耐磨材料，可以在无润滑、高温、潮湿和腐蚀等恶劣环境下替代金属材料使用。

随着科学技术的发展，在一些极端苛刻的工况条件下，对固体耐磨涂层的要求也在不断提升，需要固体耐磨涂层具有更加优异的耐磨性能、力学性能、以及耐热性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：将提供一种经磺化聚醚醚酮改性的玻璃纤维增强PEEK涂料及其制备方法，该种涂料涂装形成的玻璃纤维增强PEEK涂层具有更加优异的耐磨性能、力学性能、耐高温性能。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案为：玻璃纤维增强PEEK涂料，其特点是：其组成成分及各个成分的质量份数组成为：玻璃纤维增强PEEK 100份，磺化聚醚醚酮1～10份，聚四氟乙烯乳液0.5～10份，氧化铈1～2份，水80～380份，其中：玻璃纤维增强PEEK中玻璃纤维的质量占比为20～30％，磺化聚醚醚酮为磺化度为45～55％的聚醚醚酮，聚四氟乙烯乳液中聚四氟乙烯的质量占比为55～65％。

进一步的，前述的玻璃纤维增强PEEK涂料，其中：涂料中固体的质量占比为35～45％。

进一步的，前述的玻璃纤维增强PEEK涂料，其中：聚四氟乙烯为聚四氟乙烯颗粒，聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.2～0.4μm。

进一步的，前述的玻璃纤维增强PEEK涂料，其中：玻璃纤维增强PEEK的粒径为20～70μm。

进一步的，前述的玻璃纤维增强PEEK涂料，其中：氧化铈的粒径为40～50nm。

制备玻璃纤维增强PEEK涂料的制备方法，具体步骤如下：

(1)将玻璃纤维增强PEEK加入高速粉碎机进行粉化，得到粉末物A；

(2)将磺化聚醚醚酮、氧化铈均匀混合，得到粉末物B；

(3)将粉末物A和粉末物B加入砂磨机研磨，得到共混物；

(4)将共混物加入到聚四氟乙烯乳液中，搅拌分散，加入水，得到玻璃纤维增强PEEK涂料。

玻璃纤维增强PEEK涂料的成膜工艺，具体步骤如下：对金属产品表面进行糙化处理，将玻璃纤维增强PEEK涂料均匀喷涂于糙化处理后的金属产品的表面上，然后将喷涂后的金属产品放置于330～360℃环境中高温烧结，使玻璃纤维增强PEEK涂料高温烧结形成膜状涂层，膜状涂层冷却后得到玻璃纤维增强PEEK涂层。

本发明的优点为：通过配比各组成成分以及各组成成分的质量份数的配比量，使得本发明所述的涂料涂装制得的玻璃纤维增强PEEK涂层具有更加优异的耐磨性能、力学性能、耐高温性能，同时具有良好的粘附性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例所述的玻璃纤维增强PEEK涂料，其组成成分及各个成分质量份数组成为：玻璃纤维增强PEEK 100份，磺化聚醚醚酮10份，聚四氟乙烯乳液5份，氧化铈1份，水169份，每份的质量单位为克，其中：玻璃纤维增强PEEK中玻璃纤维的质量占比为20～30％，磺化聚醚醚酮为磺化度为45～55％的聚醚醚酮，聚四氟乙烯乳液中聚四氟乙烯的质量占比为55～65％；另外，聚四氟乙烯为聚四氟乙烯颗粒，聚四氟乙烯颗粒的粒径为0.2～0.4μm，玻璃纤维增强PEEK的粒径为20～70μm，氧化铈的粒径为40～50nm。

上述玻璃纤维增强PEEK涂料的制备方法，具体步骤如下：

(1)将玻璃纤维增强PEEK加入高速粉碎机进行粉化，得到粉末物A；

(2)将磺化聚醚醚酮、氧化铈均匀混合，得到粉末物B；

(3)将粉末物A和粉末物B加入砂磨机研磨，得到共混物；

(4)将共混物加入到聚四氟乙烯乳液中，搅拌分散30min，加入水，得到玻璃纤维增强PEEK涂料。