[发明专利]一种导电聚醚醚酮复合材料的制备方法

说明书

本发明属于高分子材料技术领域，具体公开一种导电聚醚醚酮复合材料的制备方法，通过对聚醚醚酮基材、导电填料、添加剂三方面的大量对比试验后，最终得出了最优的配方，制备的导电复合材料可以长期在250～300℃的条件下使用，具有非常好的力学性能，相较于以往烷烃基、橡胶基材料具有较高的力学性能，抗拉、抗压、抗冲击性都有大幅度提高，在化工、冶金、医药等行业可以广泛使用，拓展了高分子复合材料在高温、苛刻条件下的应用领域。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种导电聚醚醚酮复合材料的制备方法。

背景技术

随着科技水平的进步，高分子功能复合材料因同时具备聚合物的性能与填料特性越来越受到各领域的重视。电子信息技术领域与航空航天领域的迅猛发展，使具有导电性能的聚合物基复合材料受到了更多的关注。聚合物基导电复合材料一般是向基体聚合物中以物理或化学手段加入具有导电性能的聚合物或填料。一方面具备了优质聚合物的力学性能、热学性能，另一方面还兼备了可观的导电性能。根据高分子基体材料的性质进行分类，可将聚合物基导电复合材料分为导电塑料、导电涂料、导电粘接剂和导电弹性体。再根据所得复合材料的导电能力分类，可将其分为半导体复合材料、防静电复合材料。复合材料可以通过物料配方的改变达到改变电阻的目的，可以在半导体及微电子行业的到更为广泛的应用。复合体系材料尺寸稳定性较好，水平、垂直的收缩率均在0.4％以下，可以应用于较为精密的部件和设备上。

自七十年代以来，高分子导电复合材料以其优异性能代替传统导电材料投入实际应用。然而随着科技的不断进步，人们对于材料的性能要求越来越高。为了获得获得性能更加优异的高分子导电复合材料，基体聚合物和导电填料的选择无疑是非常重要的。

聚醚醚酮poly(ether-ether-ketone)；PEEK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℃，拉伸强度132～148MPa，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料，可与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料，一般采用与芳香族二元酚缩合而得的一类聚芳醚类高聚物。聚醚醚酮是一种线性的芳香族高分子化合物，是聚芳醚酮聚合物中最重要的聚合物之一。聚醚醚酮作为一种综合性能十分优异的特种工程塑料，具有重要的战略意义。

自英国ICI公司首次利用亲核取代方法进行工业生产后，国际知名公司均先后对高产品进行了试制。然而随着科技的发展，实际应用对材料的性能要求逐渐多元化，聚醚醚酮纯树脂已经无法满足不同苛刻条件的使用要求，因此关于聚醚醚酮的改性已成为国内外研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于：为制备具有优异性能的聚醚醚酮基导电复合材料，进而确定制备导电聚醚醚酮复合材料的基体、填料及改性方式，并进行了优化配方，最终制备出了导电聚醚醚酮复合材料。

本发明的技术方案如下：

一种导电聚醚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将多壁碳纳米管1-5份投入到85-89份二甲基乙酰胺中，在50-60℃条件下进行超声，超声20-40min，得到混合液；再将碳纤维1-5份投入到上述混合液中，在50-60℃条件下进行超声，超声20-40min；再取1-3份聚醚酰亚胺投入上述混合体系内，60-70℃温度下，持续超声420～540min并进行过滤，用沸去离子水冲洗8～10次，将滤出物放入165-175℃真空干燥环境进行干燥，干燥时间90-150min；

(2)利用二维高速混合机，将1～10份的步骤(1)中得到的干燥物料、80～90份聚醚醚酮微粉、1～10份石墨、1～10份高温润滑剂进行高速混合，混合速度800～1000r/min，混合时间50-70min；

(3)将步骤(2)中得到的混合物料投入挤出造粒机中进行混合造粒，加工温度370-380℃，螺杆转速30-40r/min；