[发明专利]一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法

说明书

本申请公开了一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法，属于塑料薄膜领域，高刚性聚醚醚酮薄膜由以下原料制成：聚醚醚酮树脂70~89%、滑石粉或云母粉5~20%、碳纳米管2~6%、硅烷偶联剂1~4%、聚醚酰亚胺树脂0~11%、其他助剂0~7%。高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法包括以下步骤：取滑石粉或云母粉，将硅烷偶联剂加入到滑石粉或云母粉中并混合搅拌，然后加入聚醚醚酮树脂和碳纳米管，继续搅拌，制得混合料；将混合料熔融、挤出、造粒，制得改性聚醚醚酮颗粒；将改性聚醚醚酮颗粒熔融、挤出并塑化、流延、冷却定型，制得高刚性聚醚醚酮薄膜。本申请具有提高聚醚醚酮薄膜的刚性的优点。

技术领域

本申请涉及塑料薄膜领域，尤其是涉及一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法。

背景技术

塑料的使用一般受应用场景的限制，对于电工、航空、精密机械和军工等要求较高的应用领域，往往需要用到综合性能优异的特种塑料。聚醚醚酮（简称PEEK）是特种塑料中的一种，聚醚醚酮在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元。

聚醚醚酮薄膜是由聚醚醚酮聚合物制造的一种半结晶且应用范围广泛的高性能薄膜。聚醚醚酮薄膜的优点是耐高温、轻质、耐久、抗辐射和耐磨等等，并且加工性能良好，因此聚醚醚酮薄膜在电绝缘材料、压敏胶带、印制电路板基材、航空绝缘材料和声学扬声器膜片等领域均有广泛的应用。

在声学扬声器膜片的领域中，聚醚醚酮薄膜可用于音响设备的音膜，但聚醚醚酮薄膜由于刚性不足，目前只能应用于小功率音响设备的音膜，难以应用于大功率音响的音膜，使用范围受限。

发明内容

为了提高聚醚醚酮薄膜的刚性，拓宽聚醚醚酮薄膜的使用范围，本申请提供一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种高刚性聚醚醚酮薄膜采用如下的技术方案：

一种高刚性聚醚醚酮薄膜，由以下重量百分比的原料制成：

聚醚醚酮树脂 70~89%；

滑石粉或云母粉 5~20%；

碳纳米管 2~6%；

硅烷偶联剂 1~4%；

聚醚酰亚胺树脂 0~11%；

其他助剂 0~7%。

通过采用上述技术方案，以滑石粉或云母粉与碳纳米管复配来改善聚醚醚酮薄膜的机械性能。滑石粉和云母粉均可以提高薄膜的尺寸稳定性，降低薄膜的热膨胀系数，并且可以提高薄膜的拉伸弹性模量，而呈片状结构的滑石粉和云母粉，与呈管状一维结构的碳纳米管相互配合，在聚醚醚酮薄膜内形成稳定的补强结构，协同增强薄膜的拉伸强度和拉伸弹性模量，满足薄膜在刚性和强度上的要求，拓宽聚醚醚酮薄膜的使用范围；由于碳纳米管具有很大的长径比，在燃烧时更容易形成连续致密网状结构的石墨炭保护层，有效地延缓了氧的传递，提高聚醚醚酮薄膜的阻燃性；硅烷偶联剂可处理滑石粉或云母粉的表面，硅烷偶联剂中的硅羟基和滑石粉或云母粉这类无机填料表面的羟基发生缩合反应，脱去一个水分子，进而形成牢固的Si-O-Si化学键，从而实现对无机填料的结合和连接，而硅烷偶联剂中的有机基团通过物理缠绕、氢键吸附、互穿网络体系等与聚醚醚酮树脂形成稳定的物理结合，从而有助于薄膜刚性的提高。

可选的，所述碳纳米管选用多壁碳纳米管，所述多壁碳纳米管的管径为20~40nm，长度10~30μm，比表面积80~90m²/g。

通过采用上述技术方案，尺寸落在上述范围的碳纳米管，不仅分散性良好，而且配合滑石粉以增强薄膜拉伸强度的效果更加明显，从而使得薄膜的机械性能更佳优异。

可选的，所述硅烷偶联剂选用N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷。