[发明专利]一种复合改性聚醚醚酮材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种复合改性聚醚醚酮材料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：聚醚醚酮微粉55～65份，聚四氟乙烯微粉13～17份，碳纤维粉7～9份，玻纤粉2.3～2.7份，铜粉3.3～3.7份，石墨粉2.8～3.2份，二氧化硅粉1.8～2.2份，二硫化钼粉0.8～1.2份，脂环烃类溶剂2.8～3.2份，异构烷烃溶剂1.8～2.2份。本发明提供的复合改性聚醚醚酮材料中，各组分能够充分融合，相互之间具有协同作用，能够使复合改性聚醚醚酮材料具有优异的耐高温性能和力学性能。

技术领域

本发明涉及密封材料技术领域，具体涉及一种复合改性聚醚醚酮材料及其制备方法和应用。

背景技术

在流体输送系统当中，阀门是不可或缺的控制部件，其主要具有调节、导流、防逆流、截止、分流等功能，在工业和民用领域中的应用非常广泛。石油化工装置的操作温度比较高，介质多为油品、气品，且易燃、易爆，因此，在石油化工装置管道设计中选用阀门密封时，须认真研究阀门的密封结构和密封材料，选择合适的阀门密封。

聚四氟乙烯(PTFE)以其高度的化学稳定性，极强的耐高、低温性能，突出的不粘性，良好的润滑性，优异的电绝缘性、耐老化性，极小的吸水性等，在航空航天、石油化工、机械工业、电子电器、食品工业、纺织等领域具有广泛的应用。但同时，PTFE存在机械性能较差，线膨胀系数大，耐蠕变性差，耐磨损性差，硬度低，成型和二次加工困难等缺陷，使其应用范围受到一定的限制。

为了改善和克服PTFE的缺陷，常采用表面改性、填充改性或共混改性等手段来提高其综合性能，其中尤以填充改性最为简单、价格低而得以普遍采用。现有技术中通常采用铝粉、聚苯脂等对PTFE进行填充改性，但是制备得到的改性PTFE材料往往存在耐高温性能和力学性能不足的问题，使用寿命短。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合改性聚醚醚酮材料及其制备方法和应用，本发明提供的复合改性聚醚醚酮材料具有优异的耐高温性能和力学性能。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种复合改性聚醚醚酮材料，按重量份数计，由包括以下组分的原料制备得到：

聚醚醚酮微粉55～65份，聚四氟乙烯微粉13～17份，碳纤维粉7～9份，玻纤粉2.3～2.7份，铜粉3.3～3.7份，石墨粉2.8～3.2份，二氧化硅粉1.8～2.2份，二硫化钼粉0.8～1.2份，脂环烃类溶剂2.8～3.2份，异构烷烃溶剂1.8～2.2份。

优选地，所述碳纤维粉的单丝直径为7～9μm，目数为50～100。

优选地，所述玻纤粉的单丝直径9～13μm，目数为300～400。

优选地，所述铜粉的粒径为3～5μm。

优选地，所述石墨粉的粒径为10～30μm。

本发明提供了上述技术方案所述复合改性聚醚醚酮材料的制备方法，包括以下步骤：

将聚醚醚酮微粉、聚四氟乙烯微粉、碳纤维粉、玻纤粉、铜粉、石墨粉、二氧化硅粉、二硫化钼粉、脂环烃类溶剂和异构烷烃溶剂混合后进行加热处理，得到混合液态物料；

将所述混合液态物料进行压力注射成型，得到成型物料；

将所述成型物料进行烧结定型，得到复合改性聚醚醚酮材料。

优选地，所述加热处理的温度为420℃±5℃。

优选地，所述压力注射成型的压力为8～11Mpa；保压时间为8～20min。

优选地，所述烧结定型包括依次进行的升温段、高温烧结段和降温段；所述升温段的温度为180～280℃；所述高温烧结段的温度为360～400℃；所述降温段的温度为150～320℃。