[发明专利]一种耐高温超导电高性能塑料合金材料

说明书

一种耐高温超导电高性能塑料合金材料，包括按照重量百分比计的如下原料：PEEK 60%‑80%、碳纤维15%‑30%、石墨烯1%‑5%、PETS 3%‑5%。该材料具有耐高温、导电、韧性好等优点。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种耐高温超导电高性能塑料合金材料，主要应用于航空、动车、飞机等机电产品零部件。

背景技术

聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势，耐正高温260度、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨，不耐强硝酸、浓硫酸，抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械和航空等科技。具体如下：

耐高温性——具有较高的玻璃化转变温度(Tg=143℃)和熔点(Tm=334℃)，其负载热变形温度高达316℃，长期使用温度为260℃，瞬时使用温度可达300℃。

机械特性——具有刚性和柔性，特别是对交变应力下的抗疲劳性非常突出，可与合金材料相媲美。

自润滑性——具有优良的滑动特性，适合于严格要求低摩擦系数和耐磨耗用途的场合，特别是用碳纤维、石墨、PTFE改性的滑动牌号的PEEK耐磨性非常优越。

耐腐蚀性——浓硫酸外，PEEK不溶于任何溶剂和强酸、强碱，而且耐水解，具有很高的化学稳定性。

阻燃性——具有自熄性，即使不加任何阻燃剂，可达到UL标准的94V-0级。

易加工性——由于PEEK具有高温流动性好，而热分解温度又很高的特点，可采用多种加工方式：注射成型、挤出成型、模压成型及熔融纺丝等。

电性能——电绝缘性能非常优异，体积电阻率约为1016Ω•cm。它在高频范围内仍具有较小的介电常数和介电损耗。

虽然PEEK具有诸多优点，但是PEEK制备困难、价格昂贵、制品脆性大、不导电等缺点。

碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工性两大特征， 碳纤维是一种的力学性能优异的新材料。碳纤维拉伸强度约为2到7GPa，拉伸模量约为200到700GPa。密度约为1.5到2.0克每立方厘米。再加上它的重量很轻，它的比重比铝还要轻，不到钢的1/4，比强度是铁的20倍。同钛、钢、铝等金属材料相比，碳纤维在物理性能上具有强度大、模量高、密度低、线膨胀系数小等特点，可以称为新材料之王。碳纤维除了具有一般碳素材料的特性外，碳纤维其外形有显著的各向异性柔软，可加工成各种织物，又由于比重小，沿纤维轴方向表现出很高的强度，碳纤维增强环氧树脂复合材料，其比强度、比模量综合指标，在现有结构材料中是最高的。

石墨烯是已知强度最高的材料之一，同时还具有很好的韧性，且可以弯曲，导电性强。

将PEEK与碳纤维和石墨烯复合在一起，制备出一种耐高温超导电高性能塑料合金材料，改善PEEK的韧性差、导电性差等缺点。

发明内容

本发明的目的就是解决PEEK韧性差、导电性差等缺点，提供一种耐高温超导电高性能塑料合金材料，该材料具有耐高温、导电、韧性好等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下所述：

一种耐高温超导电高性能塑料合金材料，包括按照重量百分比计的如下原料：PEEK60%-80%、碳纤维 15%-30%、石墨烯1%-5%、PETS 3%-5%。

所述PETS为季戊四醇硬脂酸酯。

所述石墨烯为氧化还原法制备的单层石墨烯。