本发明涉及一种耐磨碳纳米管聚醚醚酮复合材料的制备方法，具体涉及一种使用碳纳米管作为改性剂改善聚醚醚酮(peek)耐磨性的方法，属于复合材料的制备工艺技术领域。
背景技术：
聚醚醚酮(peek)是一种全芳香族半结晶性的热塑性工程塑料，由于其具有自润滑、易加工、耐疲劳以及耐腐蚀、耐水解、耐辐照等优良的机械性能和物理化学性能，peek已经成为新型结构材料和工程材料的研究热点之一。
peek相较金属材料有着较小的密度与较强的化学稳定性，是实现产品轻量化的理想材料，其在生物医药，航空航天，电子信息等领域都有着广泛的应用。但是，在一些精密零件，例如精密轴承，高精度耐磨圈等的制造中，摩擦学性能成为了制约peek使用的主要因素。因此，需要对peek进行改性，以此来降低peek的摩擦系数，提高其摩擦学性能。
碳纳米管是一种由六边形排列的碳原子层构成的一维纳米材料，具有高韧性、高模量以及高强度、高耐磨等一系列优良的机械性能。因此，碳纳米管可以作为一种改性剂添加到peek材料中，以达到降低其摩擦系数，提高摩擦学性能的作用。
技术实现要素：
本发明所要解决的问题是提供一种以碳纳米管作为改性剂，将其均匀添加到peek材料中的方法，以此来降低peek材料摩擦系数。
为了解决上述问题，本发明提供了一种耐磨碳纳米管聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：配置peek悬浮液；
第二步：配置碳纳米管分散液；
第三步：将第一步、第二步制得的液体充分混合，得到粉体；
第四步：将粉体进行模压成型。
优选地，所述第一步的具体步骤为：将peek粉体加入到烧杯中，倒入无水乙醇至完全浸没peek粉体，搅拌使其充分浸润peek粉体，再使用超声波分散仪进行1～2h分散处理。
优选地，所述第二步的具体步骤为：在容器中加入十二烷基硫酸钠粉末作为分散剂，然后倒入二甲基甲酰胺作为溶剂，配制成0.4g/l的溶液；将碳纳米管粉末加入到该溶液中，进行超声处理1h～3h。
优选地，所述第三步的具体步骤为：将碳纳米管分散液与peek悬浮液以粉体重量比1∶1～1∶8的比例混合，使用磁力加热搅拌器搅拌1h，再静置2h；用滴管吸取混合液中的上层清液；然后将混合液放置于真空干燥箱中，在70℃温度条件下干燥3h去除无水乙醇；再升温至150℃，干燥3h，彻底去除水分，得到混合粉体。
优选地，所述第四步中模压成型的工艺参数为：压模成型机的初始温度为30℃，升温时长为20～100min，升温速率为3～18℃/min，模压温度为350～390℃，保温时长为20～70min，保温时施加压力为5～30mpa，每3min卸压一次，降温时长为10～60min，降到30℃时，保温10min对模具进行降温。
本发明通过在peek中添加碳纳米管粉体，提高peek材料的减磨耐磨性能。于碳纳米管具有优良的力学性能，在被加入到peek材料后，能够有效地降低peek材料的摩擦系数，扩展peek材料的应用领域，有着极大的应用前景。本发明制备工艺简单，成本低，且对环境无污染。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
实施例1
一种耐磨碳纳米管聚醚醚酮复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)称量8g的peek粉体加入到烧杯中，倒入200ml无水乙醇，搅拌使其充分浸润peek粉体，再使用超声波分散仪进行2h分散处理，得到peek悬浮液；
(2)在烧杯中加入0.08g十二烷基硫酸钠粉末作为分散剂，然后倒入200ml二甲基甲酰胺作为溶剂，配制成0.4g/l的溶液，称量8g碳纳米管粉末加入到烧杯中，超声处理3h，得到碳纳米管分散液；
(3)把配置好的碳纳米管分散液与配置好的peek悬浮液混合，使用磁力加热搅拌器搅拌1h，再静置2h，用滴管吸取混合液中的上层清液，然后将混合液放置于真空干燥箱中，在70℃温度条件下干燥3h去除无水乙醇，再升高温度到150℃，干燥3h，彻底去除水分，得到碳纳米管peek混合粉体；
(4)将碳纳米管peek混合粉体加入到模具中，设置压模成型机初始温度为30℃，升温时长为60min，升温速率为6℃/min，模压温度为390℃，保温时长为60min，保温时施加压力为20mpa，每3min卸压一次，降温时长为60min，降到30℃时，保温10min对模具进行降温。
(5)将上述得到的含有碳纳米管peek复合材料进行测试，结果如下：
使用高速往复摩擦磨损试验机分别测量纯peek材料和含有碳纳米管的peek复合材料的摩擦系数，测量参数为载荷50n，转速350t/min，摩擦时间60min。测得纯peek材料的摩擦系数为0.35，而含有碳纳米管的peek复合材料的摩擦系数为0.21，证明加入的碳纳米管粉体能够降低peek材料的摩擦系数。
实施例2
一种耐磨碳纳米管聚醚醚酮复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)称量8g的peek粉体加入到烧杯中，倒入200ml无水乙醇，搅拌使其充分浸润peek粉体，再使用超声波分散仪进行2h分散处理，得到peek悬浮液；
(2)在烧杯中加入0.08g十二烷基硫酸钠粉末作为分散剂，然后倒入200ml二甲基甲酰胺作为溶剂，配制成0.4g/l的溶液，称量1g碳纳米管粉末加入到烧杯中，超声处理1h，得到碳纳米管分散液；
(3)把配置好的碳纳米管分散液与配置好的peek悬浮液混合，使用磁力加热搅拌器搅拌1h，再静置2h，用滴管吸取混合液中的上层清液，然后将混合液放置于真空干燥箱中，在70℃温度条件下干燥3h去除无水乙醇，再升高温度到150℃，干燥3h，彻底去除水分，得到碳纳米管peek混合粉体；
(4)将碳纳米管peek混合粉体加入到模具中，设置压模成型机初始温度为30℃，升温时长为30min，升温速率为11℃/min，模压温度为360℃，保温时长为70min，保温时施加压力为25mpa，每3min卸压一次，降温时长为40min，降到30℃时，保温10min对模具进行降温。
(5)将上述得到的含有碳纳米管的peek复合材料进行测试，结果如下：
使用高速往复摩擦磨损试验机分别测量纯peek材料和含有碳纳米管的peek复合材料的摩擦系数，测量参数为载荷50n，转速350t/min，摩擦时间60min。测得纯peek材料的摩擦系数为0.35，而含有碳纳米管的peek复合材料的摩擦系数为0.28，证明加入的碳纳米管粉体能够降低peek材料的摩擦系数。
实施例3
一种耐磨碳纳米管聚醚醚酮复合材料的制备方法，具体步骤如下：
(1)称量8g的peek粉体加入到烧杯中，倒入200ml无水乙醇，搅拌使其充分浸润peek粉体，再使用超声波分散仪进行1.5h分散处理，得到peek悬浮液；
(2)在烧杯中加入0.08g十二烷基硫酸钠粉末作为分散剂，然后倒入200ml二甲基甲酰胺作为溶剂，配制成0.4g/l的溶液，称量2g碳纳米管粉末加入到烧杯中，超声处理1h，得到碳纳米管分散液；
(3)把配置好的碳纳米管分散液与配置好的peek悬浮液混合，使用磁力加热搅拌器搅拌1h，再静置2h，用滴管吸取混合液中的上层清液，然后将混合液放置于真空干燥箱中，在70℃温度条件下干燥3h去除无水乙醇，再升高温度到150℃，干燥3h，彻底去除水分，得到碳纳米管peek混合粉体；
(4)将碳纳米管peek混合粉体加入到模具中，设置压模成型机初始温度为30℃，升温时长为50min，升温速率为6.8℃/min，模压温度为370℃，保温时长为40min，保温时施加压力为10mpa，每3min卸压一次，降温时长为30min，降到30℃时，保温10min对模具进行降温。
(5)将上述得到的含有碳纳米管的peek复合材料进行测试，结果如下：
使用高速往复摩擦磨损试验机分别测量纯peek材料和含有碳纳米管的peek复合材料的摩擦系数，测量参数为载荷50n，转速350t/min，摩擦时间60min。测得纯peek材料的摩擦系数为0.35，而含有碳纳米管的peek复合材料的摩擦系数为0.19，证明加入的碳纳米管粉体能够降低peek材料的摩擦系数。