[发明专利]一种耐热抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法

说明书

本发明属于高分子材料领域，具体公开一种耐热抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，该复合材料配方包含以下组分，以重量份数计：聚醚醚酮(PEEK)：70～90份；碳纤维(CF)：4～15份；氮化铝(AIN)：5～15份；超高分子量聚二甲基硅氧烷：0.1～3份。本发明选用聚醚醚酮、碳纤维、氮化铝、超高分子量聚二甲基硅氧烷四种原材料作为复合体系，通过物理改性的方式和前期、后期的工艺处理，大大提高了聚醚醚酮复合材料的电性能、热性能和力学性能。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体公开一种耐热抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法。

背景技术

特种工程塑料是20世纪70年代末开发成功的一类高性能热塑性树脂，在军工及高技术领域已得到广泛的应用。世界各国都十分重视对此类材料的开发研究，即投入大量的人力、物力、财力后，相继开发成功一系列聚芳醚酮树脂，如美国的杜邦公司研制并开发出了聚醚酮酮、德国巴斯夫公司开发出了聚醚酮醚酮酮等树脂；英国ICI公司开发出了聚醚醚酮和聚醚酮，中国吉林大学开发出了聚醚醚酮产品及其衍生物，其中聚醚醚酮是市场上认可度较高的一种特种树脂，被广泛的应用在航空、工业、石油、能源等行业。

聚醚醚酮聚合物为半结晶热塑性，具有较高的玻璃化转变温度和熔点，熔融加工时，熔体粘度较高，未增强的纯树脂硬度较低，而采用纤维复合无机填料填充后，其机械强度和耐热性均有较大提高。目前，关于聚醚醚酮复合材料的研究主要集中在力学性能上，针对复合材料电性能和热性能的研究较少，并没有看到相关的文献报道。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明旨在提高聚醚醚酮复合材料的电性能和热性能，通过研究影响复合材料热电性能的因素，确定了最佳配比，同时对后期热处理工艺条件对复合材料力学性能的影响也进行了研究。

本发明的技术方案如下：

一种耐热抗静电聚醚醚酮复合材料，该复合材料配方包含以下组分，以重量份数计：聚醚醚酮(PEEK)：70～90份；碳纤维(CF)：4～15份；氮化铝(AIN)：5～15份；超高分子量聚二甲基硅氧烷：0.1～3份。

作为优选：一种耐热抗静电聚醚醚酮复合材料，该复合材料配方包含以下组分，以重量份数计：聚醚醚酮(PEEK)：85～90份；碳纤维(CF)：5～7份；氮化铝(AIN)：5～6份；超高分子量聚二甲基硅氧烷：0.5～1.5份。

进一步：一种耐热抗静电聚醚醚酮复合材料，该复合材料配方包含以下组分，以重量份数计：聚醚醚酮(PEEK)：70份；碳纤维(CF)：15份；氮化铝(AIN)：14份；超高分子量聚二甲基硅氧烷：1份。

上述原材料品种及规格如下：

(1)聚醚醚酮(PEEK)：吉大德固赛，2000UFP20，20μm(D50)，堆积密度0.27g/cm³；

(2)碳纤维(CF)：沧州新材料科技有限公司，ZL-CF800，800目，堆积密度0.3g/cm³；

(3)氮化铝(AIN)：秦皇岛一诺高新材料开发有限公司，AIN-E，800～1000目；

(4)超高分子量聚二甲基硅氧烷：瓦克化学，GENIOPLAST*Pellet S(L5-4)，白色透明圆柱状颗粒；所述的超高分子量为500000～800000。

一种耐热抗静电聚醚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1、原材料预处理：

将聚醚醚酮(PEEK)在120℃下持续干燥10～12h，待冷却至室温取出封闭待用；

碳纤维(CF)在400～450℃下持续干燥6～7h，冷却至室温取出封闭待用；