电磁屏蔽peek/ptfe复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料及其制备方法，属于复合材料领域。
【背景技术】
[0002] 聚醚醚酮（PEEK)是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物，是一种耐 高温、高性能的热塑性特种工程塑料。PEEK有着良好的机械性能和耐化学品、耐磨损、耐水 解等性能；比重轻，自润滑性能好，具有非常好的加工性能，可以应用到航空、机械、电子、化 工、汽车等高科技工业领域，尤其可制造使用在速度高达350KM/h的高速铁路列车上的高 要求的机械零部件，如齿轮、轴承、活塞环、支撑环、密封环（函）、阀片、耐磨圈等，有代替传 统金属材料的趋势。PEEK材料是电绝缘体，电磁波可以畅通无阻的通过PEEK材料，因此 PEEK材料在电气设备中使用时，需要对其改性，以使其具有良好的电磁屏蔽防护效果。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料，具有优秀的力学性能和 较高的电磁屏蔽效果。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料， 由42-64份PEEK，15-25份PTFE，8-12份铜粉，5-8份纳米三氧化二钆、5-8份纳米氧化锌、 3-5份低磺化PEEK制成，其中所述铜粉、纳米氧化IL、纳米氧化锌均经过高磺化PEEK表面处 理，高磺化PEEK的磺化度为70-80,低磺化PEEK的磺化度为40-50。
[0005] 优选的，所述纳米三氧化二IL粒径为l〇〇nm。
[0006] 优选的，所述纳米氧化锌粒径为50nm。
[0007] 优选的，所述铜粉粒径为0· l-10um。
[0008] 本发明还提供了上述的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0009] A、纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉分别进行干燥，将合适重量的磺化PEEK溶 于水中，加入纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉，超声搅拌后加热进行反应，反应温度为 80 °C，反应时间12h，然后50 °C静置36h，然后抽滤，干燥、粉碎，其中磺化PEEK与纳米三氧化 二钆+纳米氧化锌+铜粉的质量比为1:50 ;
[0010] B、PEEK、PTFE、低磺化PEEK与步骤A制得的粉末加入高速混合机中，充分搅拌以使 所有材料混合均匀；
[0011] C、将混合后的材料放入395-400°C的热压模具模腔中，待熔融后，在20Mpa压力下 成型，冷却脱模；
[0012] D、脱模后的材料在250°C保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。
[0013] 本发明在PEEK/PTFE体系中添加纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉，可以有效提 高PEEK材料的电磁防护性能，且提高其耐磨性，可在需要电磁屏蔽的场合使用。纳米三氧 化二钆与纳米氧化锌和铜粉具有协同效应，且制得的材料还具有射线屏蔽作用。纳米三氧 化二钆、纳米氧化锌、铜粉先用高磺化的PEEK进行处理，可以改善其表面活性，有助于其在 PEEK基质中的分散，减少团聚，在复合体系中加入低磺化的PEEK有助于体系中无机物与热 塑性树脂材料更紧密结合，阻止摩擦过程中无机材料的脱离，对提高材料耐磨性和强度有 帮助。
【具体实施方式】
[0014] 实施例1
[0015] 本电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0016] A、纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉分别进行干燥，将合适重量的磺化PEEK溶 于水中，加入5份纳米三氧化二钆、5份纳米氧化锌、8份铜粉，超声搅拌后加热进行反应，反 应温度为80°C，反应时间12h，然后50°C静置36h，然后抽滤，干燥、粉碎，其中磺化PEEK与 纳米三氧化二IL +纳米氧化锌+铜粉的质量比为1:50 ;
[0017] B、64份PEEK、15份PTFE、3份低磺化PEEK与步骤A制得的粉末加入高速混合机 中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
[0018] C、将混合后的材料放入395-400°C的热压模具模腔中，待熔融后，在20Mpa压力下 成型，冷却脱模；
[0019] D、脱模后的材料在250°C保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。
[0020] 对制得的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料进行性能测试，测试结果见表1。
[0021] 实施例2
[0022] 本电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0023] A、纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉分别进行干燥，将合适重量的磺化PEEK溶 于水中，加入8份纳米三氧化二钆、8份纳米氧化锌、12份铜粉，超声搅拌后加热进行反应， 反应温度为80 °C，反应时间12h，然后50 °C静置36h，然后抽滤，干燥、粉碎，其中磺化PEEK 与纳米三氧化二IL +纳米氧化锌+铜粉的质量比为1:50 ;
[0024] B、42份PEEK、25份PTFE、5份低磺化PEEK与步骤A制得的粉末加入高速混合机 中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
[0025] C、将混合后的材料放入395-400°C的热压模具模腔中，待熔融后，在20Mpa压力下 成型，冷却脱模；
[0026] D、脱模后的材料在250°C保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。
[0027] 对制得的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料进行性能测试，测试结果见表1。
[0028] 实施例3
[0029] 本电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0030] A、纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉分别进行干燥，将合适重量的磺化PEEK溶 于水中，加入7份纳米三氧化二钆、7份纳米氧化锌、10份铜粉，超声搅拌后加热进行反应， 反应温度为80 °C，反应时间12h，然后50 °C静置36h，然后抽滤，干燥、粉碎，其中磺化PEEK 与纳米三氧化二IL +纳米氧化锌+铜粉的质量比为1:50 ;
[0031] B、52份PEEK、20份PTFE、4份低磺化PEEK与步骤A制得的粉末加入高速混合机 中，充分搅拌以使所有材料混合均匀；
[0032] C、将混合后的材料放入395-400°C的热压模具模腔中，待熔融后，在20Mpa压力下 成型，冷却脱模；
[0033] D、脱模后的材料在250°C保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。
[0034] 对制得的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料进行性能测试，测试结果见表1。
[0035]
[0036] 备注：摩擦磨损试验条件：初始负荷196N，转速200r/min,干摩擦2h。对磨轮：45 钢，42-45HRC。
【主权项】
1. 一种电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料，其特征在于：由42-64份PEEK，15-25份PTFE， 8-12份铜粉，5-8份纳米三氧化二钆、5-8份纳米氧化锌、3-5份低磺化PEEK制成，其中所 述铜粉、纳米氧化钆、纳米氧化锌均经过高磺化PEEK表面处理，高磺化PEEK的磺化度为 70-80,低磺化PEEK的磺化度为40-50。2. 根据权利要求1所述的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料，其特征在于：所述纳米三氧 化二IL粒径为100nm。3. 根据权利要求2所述的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料，其特征在于：所述纳米氧化 锌粒径为50nm。4. 根据权利要求3所述的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料，其特征在于：所述铜粉粒径 为 0·l-10um。5. -个权利要求1-4中任一项所述的电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料的制备方法，其步 骤包括： A、 纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉分别进行干燥，将合适重量的磺化PEEK溶于水 中，加入纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉，超声搅拌后加热进行反应，反应温度为80°C， 反应时间12h，然后50°C静置36h，然后抽滤，干燥、粉碎，其中磺化PEEK与纳米三氧化二钆 +纳米氧化锌+铜粉的质量比为1:50 ; B、 PEEK、PTFE、低磺化PEEK与步骤A制得的粉末加入高速混合机中，充分搅拌以使所有 材料混合均匀； C、 将混合后的材料放入395-400°C的热压模具模腔中，待熔融后，在20Mpa压力下成 型，冷却脱模； D、 脱模后的材料在250°C保温60min，整个保温过程压力为4Mpa，得到成品。
【专利摘要】本发明公开了一种电磁屏蔽PEEK/PTFE复合材料，由42-64份PEEK，15-25份PTFE，8-12份铜粉，5-8份纳米三氧化二钆、5-8份纳米氧化锌、3-5份低磺化PEEK制成，其中所述铜粉、纳米氧化钆、纳米氧化锌均经过高磺化PEEK表面处理，高磺化PEEK的磺化度为70-80，低磺化PEEK的磺化度为40-50。还公开了其制备方法。本发明在PEEK/PTFE体系中添加纳米三氧化二钆、纳米氧化锌、铜粉，可以有效提高PEEK材料的电磁防护性能，且提高其耐磨性，可在需要电磁屏蔽的场合使用。无机材料先用高磺化的PEEK进行处理，可以改善其表面活性，有助于其在PEEK基质中的分散，减少团聚，在复合体系中加入低磺化的PEEK有助于体系中无机物与热塑性树脂材料更紧密结合，阻止摩擦过程中无机材料的脱离。
【IPC分类】C08L61/16, C08K3/08, C08L27/18, C08K3/22, C08K9/04
【公开号】CN105524415
【申请号】CN201510739706
【发明人】杨文光, 陈佩民, 靳予, 孙克原, 杨勇
【申请人】南京肯特复合材料有限公司, 南京肯特新材料有限公司, 南京加阀机械有限公司, 南京润特新材料有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月3日