本发明属于高分子材料及其制备领域，特别涉及以聚醚醚酮为主要原料的复合材料及其制备方法。
背景技术：
聚醚醚酮具有多种优良特性如耐高温性、耐磨性、耐化学腐蚀性、耐水解性、绝缘性、绝佳的强度和韧性、稳定性、防火性和无毒等性能使聚醚醚酮广泛应用于航空航天，汽车工业、电子电气和医疗器械等领域等领域。
碳纳米管是由石墨碳原子层卷曲而成的碳管，管直径一般为几个纳米到几十个纳米，管壁厚度仅为几个纳米，像铁丝网卷成的一个空心圆柱状“笼形管”。它非常微小，5万个并排起来才有人的一根头发丝宽，实际上是长度和直径之比很高的纤维，碳纳米管韧性很高，导电性极强，场发射性能优良，兼具金属性和半导体性，强度比钢高100倍，比重只有钢的1/6。
电子制造业对材料的防静电性能要求极高，在产品的包装和运输过程中极易产出静电，如果静电不及时处理，对电子产品造成极大的危害。目前防静电的方法大多采用在制品表面喷涂防静电剂来传导静电。但这种方法会造成环境污染，危害人体健康，并且使用寿命短，需要多次喷涂。目前虽然有很多通用塑料如pp、abs、pc等制备成防静电板材并广泛地应用，但普通防静电材料不能满足电子产品制造高温环境，尤其现在的电子制造行业的设备及工装，不仅要求防静电，并且要求耐高温，纯度高，耐磨性，化学稳定性等要求。现有技术采用的方法是在通用塑料如pp、abs、pc中加入碳纤维、炭黑、及石墨烯等原料，通过简单的物理方法进行共混，采用模压成型工艺进行成型再加工。但模压成型工艺导致产品尺寸不稳定、电阻率重现性不好，不能进行大规模的进行生产。因此，本领域亟需能应用于特殊加工制造环境的防静电复合材料。
技术实现要素：
本发明的目的针对现有耐高温防静电材料不足，提供一种以聚醚醚酮为基材，添加碳系导电填料来实现防静电的复合材料及其制备方法，具有添加导电材料少，电阻率容易控制，稳定性好，符合rohs环保无卤等优点。
本发明采用如下技术方案：
原料各成分以重量配比计，聚醚醚酮90-95份，碳纳米管5-8份，硅烷偶联剂0.5-2份；制备方法如下：
(1)将聚醚醚酮90-95份置于150-160℃干燥箱中干燥3-4小时；
(2)将碳纳米管5-8份置于高混机中并注入偶联剂溶液，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理后的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液；
(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮和碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30min，即为初混原料；
(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料；
(5)将混合颗粒料置于150-160℃干燥箱中干燥3-4小时；
(6)将混合颗粒料经过注塑机注塑到模具中一次成型，注塑温度340-380℃，模具温度180-220℃，注塑压力60-140mpa，保压压力70-120mpa。
所述步骤(2)偶联剂溶液的制备方法为：在无水乙醇中加入硅烷偶联剂0.5-2份，制成偶联剂溶液。
优选的，聚醚醚酮的目数为150-300目，碳纳米管粒径20-30nm。
优选的，硅烷偶联剂型号为市售品种如kh-590、kh-602中的一种。
优选的，碳纳米管为羧基化碳纳米管、羟基化碳纳米管中的一种。
本发明采用耐高温聚醚醚酮从基体上改善耐热性能，解决传统塑料耐温性能差，不能在高温环境下使用的问题。为解决模压成型工艺导致产品尺寸不稳定、电阻率重现性不好，加工过程中只能制作产品毛坯，需增加再加工工艺等问题。采用注塑成型提高产品稳定性，可以在专有模具中一次成型制品，不需要二次加工，适合大规模生产。本发明提供的防静电聚醚醚酮复合材料应用广泛，在电子工业可用于高温线圈端部固定环、耐热电阻保护和其他高温条件下开关、电子变压器等各种耐高温及防潮保护的电子元器件；还可用于面粉厂等机器零部件防静电制品。本发明复合材料具有耐高温、强度大、耐化学腐蚀、产品尺寸稳定性好，符合rohs无卤环保等优点。
具体实施方式
下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从化学公司购买。
实施例1
(1)将聚醚醚酮95份置于160℃干燥箱中干燥3小时。
(2)将羧基化碳纳米管5份置于高混机中；在50ml无水乙醇中加入硅烷偶联剂(kh-590)0.5份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理好的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液。
(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮、碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30min，即为初混原料。
(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料。
(5)将混合颗粒料置于160℃干燥箱中干燥3小时。
(6)注塑机安装测试样条模具，升温到180℃。
(7)将颗粒料经过注塑机注塑成型，注塑温度340-380℃，注塑压力60mpa，保压压力70mpa，保压时间5s、冷却时间25s。
实施例2
(1)将聚醚醚酮92份置于160℃干燥箱中干燥3小时。
(2)将羟基化碳纳米管7份置于高混机中然后在50ml无水乙醇中加入硅烷偶联剂(kh-590)1份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液。
(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮、碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30分钟，即为初混原料。
(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料。
(5)将混合颗粒料置于160℃干燥箱中干燥3小时。
(6)注塑机安装测试样条模具，升温到180℃。
(7)将颗粒料经过注塑机注塑成型，注塑温度340-380℃，注塑压力60mpa，保压压力70mpa，保压时间5s、冷却时间25s。
实施例3
(1)将聚醚醚酮90份置于160℃干燥箱中干燥3小时。
(2)将羟基化碳纳米管8份置于高混机中然后在50ml无水乙醇中加入硅烷偶联剂(kh-602)2份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，60℃下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液。
(3)将步骤(1)、(2)中处理后的聚醚醚酮、碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30分钟，即为初混原料。
(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度340-380℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料。
(5)将混合颗粒料置于160℃干燥箱中干燥3小时。
(6)注塑机安装测试样条模具，升温到190℃。
(7)将颗粒料经过注塑机注塑成型，注塑温度340-380℃，注塑压力80mpa，保压压力90mpa，保压时间10s、冷却时间30s。
实施例4
(1)将尼龙66粉料95份置于120℃干燥箱中干燥2小时。
(2)将羟基化碳纳米管5份置于高混机中然后在50ml无水乙醇中加入硅烷偶联剂(kh-590)1份，制成偶联剂溶液，再用注射器将偶联剂溶液注入碳纳米管中，常温下预混10分钟，然后将偶联剂溶液抽提，最后将处理的碳纳米管在120℃下烘除残余溶液。
(3)将步骤(1)、(2)中处理后的尼龙66、羟基化碳纳米管置于高混机中混合，转速800-1500r/min，混合30分钟，即为初混原料。
(4)将初混原料进行双螺杆挤出造粒，挤出温度280-300℃，冷却方式为风冷，形成最终混合颗粒料。
(5)将混合颗粒料置于120℃干燥箱中干燥3小时。
(6)注塑机安装测试样条模具，升温到100℃。
(7)将颗粒料经过注塑机注塑成型，注塑温度280-300℃，注塑压力30mpa，保压压力20mpa，保压时间5s、冷却时间25s。
将实施例1-4制备的材料进行力学性能的测试，测试结果如表1所示。
表1性能测试结果
由表1可以看出，采用本发明制备的防静电聚醚醚酮复合材料表面电阻率在1.93-1.86×108范围之间，实现了防静电的要求，添加了碳纳米管的聚醚醚酮复合材料，不仅可以防止静电，还提高了材料强度性能，制成产品可根据注塑模具设计一次成型，适用于大规模生产。通过实施例4对比可以看出本发明基体树脂采用耐高温聚醚醚酮大幅度改善防静电复合材料的耐热性能与机械性能。
以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。