一种耐高温、耐磨损型peek基体复合材料及其制备方法
技术领域
1.本发明涉及peek复合材料加工技术领域，尤其涉及一种耐高温、耐磨损型peek基体复合材料及其制备方法。
背景技术：
2.peek聚醚醚酮是一种具有耐高温、自润滑、易加工和高机械强度等优异性能的特种工程塑料，可制造加工成各种机械零部件，如汽车齿轮、油筛、换档启动盘；飞机发动机零部件、自动洗衣机转轮、医疗器械零部件等。peek在一些特殊领域应用过程中，经常会遇到数量少、品种多的现象，这时用棒、板等型材进行机械加工制造是十分有利的。
3.应用于上述工况下，对于peek材料的相关指标会具有比较高的要求，如耐高温性能、耐磨损性能等，因此需要对peek材料的性能进行提升。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种耐高温、耐磨损型peek基体复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术中所提出的问题。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，按重量份数包括如下组分，peek 60-75份、玻璃纤维22-30份、碳纳米管5-10份、偶联剂4-6份、抗氧剂3-5份、相容剂3-6份、纳米sio
2 2-5份、纳米al2o
3 1-5份和聚苯酯1-3份。
6.作为进一步的优化，所述peek为粒径10μm-50μm的悬浮细粉。
7.作为进一步的优化，所述碳纳米管的长径比一般在1000:1。
8.作为进一步的优化，所述偶联剂为kh-550或kh-602。
9.作为进一步的优化，所述抗氧剂为抗氧剂s-9228或ga-80。
10.作为进一步的优化，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。
11.作为进一步的优化，所述纳米sio2的粒径为10nm-100nm。
12.本发明还提供了一种耐高温、耐磨损型peek基体复合材料的制备方法，包括如下步骤，
13.s1)准确称取各组分；
14.s2)将抗氧剂、相容剂、纳米sio2、纳米al2o3和聚苯酯混合，并加入偶联剂，混合均匀形成混合粉体；
15.s3)在双螺杆挤出机分别加入peek、玻璃纤维、碳纳米管和混合粉体，进行挤出造粒，制得耐高温、耐磨损型peek基体复合材料。
16.作为进一步的优化，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280rpm-370rpm。
17.作为进一步的优化，造粒一区温度为230-250℃、二区至十区温度为330-355℃、口模温度为325-340℃。
18.与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
19.1.本发明中添加了玻璃纤维，其耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高；
62份、玻璃纤维26份、碳纳米管7份、偶联剂kh-602 5份、抗氧剂s-9228 3份、马来酸酐接枝相容剂5份、50nm纳米sio
2 2份、纳米al2o
3 2份、聚苯酯1份。
34.其制备方法为：s1)准确称取各组分；s2)将抗氧剂s-9228、马来酸酐接枝相容剂、纳米sio2、纳米al2o3和聚苯酯混合，并加入偶联剂kh-602，混合均匀形成混合粉体；s3)在双螺杆挤出机分别加入peek、玻璃纤维、碳纳米管和混合粉体，进行挤出造粒，制得耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其中，双螺杆挤出机的螺杆转速为310rpm-330rpm，造粒一区温度为230-250℃、二区至十区温度为330-340℃、口模温度为325-340℃。
35.实施例5
36.一种耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，按重量份数包括如下组分，35μm peek 73份、玻璃纤维27份、碳纳米管8份、偶联剂kh-550 4份、抗氧剂s-9228 4份、马来酸酐接枝相容剂3份、50nm纳米sio
2 2份、纳米al2o
3 3份、聚苯酯2份。
37.其制备方法为：s1)准确称取各组分；s2)将抗氧剂s-9228、马来酸酐接枝相容剂、纳米sio2、纳米al2o3和聚苯酯混合，并加入偶联剂kh-550，混合均匀形成混合粉体；s3)在双螺杆挤出机分别加入peek、玻璃纤维、碳纳米管和混合粉体，进行挤出造粒，制得耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其中，双螺杆挤出机的螺杆转速为300rpm-310rpm，造粒一区温度为230-250℃、二区至十区温度为335-345℃、口模温度为325-340℃。
38.对比例1
39.该对比例与实施例1的不同之处在于没有添加碳纳米管。
40.对比例2
41.该对比例与实施例1的不同之处在于没有添加纳米sio2。
42.对比例3
43.该对比例与实施例1的不同之处在于没有添加碳纳米管和纳米sio2。
44.应用实施例
45.对实施例1至5、以及对比例1至3制备的复合材料，将其制备成板桩，测量其拉伸强度和磨损系数。
[0046][0047][0048]
其中，拉伸强度测试标准：astmd638，拉伸速度为50mm/min；热变形温度测试标准：astmd648，负荷为1.82mpa。
[0049]
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
技术特征：
1.一种耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其特征在于，按重量份数包括如下组分，peek 60-75份、玻璃纤维22-30份、碳纳米管5-10份、偶联剂4-6份、抗氧剂3-5份、相容剂3-6份、纳米sio22-5份、纳米al2o
3 1-5份和聚苯酯1-3份。2.根据权利要求1所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其特征在于，所述peek为粒径10μm-50μm的悬浮细粉。3.根据权利要求1所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其特征在于，所述碳纳米管的长径比一般在1000:1。4.根据权利要求1所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其特征在于，所述偶联剂为kh-550或kh-602。5.根据权利要求1所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂s-9228或ga-80。6.根据权利要求1所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其特征在于，所述相容剂为马来酸酐接枝相容剂。7.根据权利要求1所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料，其特征在于，所述纳米sio2的粒径为10nm-100nm。8.根据权利要求1至7任意一项所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤，s1)准确称取各组分；s2)将抗氧剂、相容剂、纳米sio2、纳米al2o3和聚苯酯混合，并加入偶联剂，混合均匀形成混合粉体；s3)在双螺杆挤出机分别加入peek、玻璃纤维、碳纳米管和混合粉体，进行挤出造粒，制得耐高温、耐磨损型peek基体复合材料。9.根据权利要求8所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料的制备方法，其特征在于，所述双螺杆挤出机的螺杆转速为280rpm-370rpm。10.根据权利要求8所述的耐高温、耐磨损型peek基体复合材料的制备方法，其特征在于，造粒一区温度为230-250℃、二区至十区温度为330-355℃、口模温度为325-340℃。
技术总结
本发明公开了一种耐高温、耐磨损型PEEK基体复合材料及其制备方法，复合材料按重量份数包括如下组分，PEEK、玻璃纤维、碳纳米管、偶联剂、抗氧剂、相容剂、纳米SiO2、纳米Al2O3和聚苯酯。本发明添加了玻璃纤维，耐热性强、抗腐蚀性好、机械强度高，同时加入碳纳米管，具有良好的传热性能，使复合材料的热导率得到很大的改善，避免热量聚集于复合材料某处，通过将热量快速传递整体可以提高复合材料的耐热性；同时，碳纳米管可使复合材料表现出良好的强度、弹性、抗疲劳性，提高复合材料的耐磨损性；而且纳米二氧化硅可以提高强度和耐磨性。纳米二氧化硅可以提高强度和耐磨性。
技术研发人员：刘福华
受保护的技术使用者：苏州市金来达科技有限公司
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2023/3/9