一种抗静电PEEK复合材料及其制备方法与流程

本发明涉及聚醚醚酮，具体为一种抗静电peek复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、聚醚醚酮(peek)作为一种塑料里的软黄金，产品性能接近完美，可应用于石油化工、核电、医疗、航空航天、电子半导体、汽车、矿业、分析仪器等众多行业。

2、但现有技术中，聚醚醚酮是一种优良的高性能工程塑料，具有优异的力学性能、化学稳定性和耐高温性能。然而，由于其分子结构中缺乏导电性能的基团，peek材料本身具有较强的静电敏感性，容易在摩擦、撞击等过程中产生静电，导致静电放电现象。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗静电peek复合材料及其制备方法，以解决上述背景技术提出的peek材料本身具有较强的静电敏感性，容易在摩擦、撞击等过程中产生静电，导致静电放电现象的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗静电peek复合材料，其由以下重量份原料制成：70-90重量份peek、10-20重量份导电炭黑、10-20重量份导电炭纤维、5-8重量份固化剂、3-6重量份增韧剂和1-3重量份促进剂。

3、优选的，所述固定剂为甲基六氢苯酐，所述增韧剂为纳米核壳结构增韧剂，所述促进剂由2-乙基-4-甲基咪唑和苄基三乙基氯化铵其中至少一种组成。

4、优选的，所述导电炭黑属于工业级，粒径为30-50μm，所述导电炭纤维属于工业级，密度为1.78g/cm3，含碳量为96％，长度为50-300μm。

5、一种抗静电peek复合材料的制备方法，其包括以下步骤：

6、s1、将peek、导电炭黑和导电炭纤维进行预处理；

7、s2、固化剂和促进剂加热溶解；

8、s3、将步骤一和步骤二中各自所得混合物进行混合并搅拌均匀；

9、s4、挤出后水冷牵条造粒

10、优选的，在所述步骤s1、将peek、导电炭黑和导电炭纤维进行预处理中，具体包括以下步骤：

11、s11、按照重量份比例分别称取相应质量的peek、导电炭黑和导电炭纤维，置于行星式球磨机中对其进行混合，采用中、小型球混合搭配方法，物料与磨球的质量比设为1:1.5，设定转速为200r/min，共混2h；

12、s12、调节行星式球磨机转速为300r/min，时间为0.5h，得到混合物粉末。

13、优选的，在所述步骤s2、固化剂和促进剂混合处理中，按照重量份比例将固化剂和促进剂加热溶解。

14、优选的，在所述步骤s3、将步骤一和步骤二中各自所得混合物进行混合并搅拌均匀，具体包括以下步骤：

15、s31、将步骤一中的混合物粉末转移至搅拌机中；

16、s32、再将步骤二中加热溶解的溶液均匀滴定到混合物粉末中，并充分搅拌0.5h。

17、优选的，在所述s4、挤出后水冷牵条造粒中，将步骤三所得混合物转移至熔融挤出机中，控制熔融温度在340℃到400℃之间。加热的过程需要控制加热速度和温度均匀性，以避免材料的过热或者局部过热。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明中通过在peek中同时添加一定重量份的导电炭黑和一定重量份的导电炭纤维，在一定范围内，随着导电炭黑和导电炭纤维的重量份逐渐增加，表面电阻逐渐变小，表明该抗静电peek复合材料的制备方法生产的抗静电peek复合材料形成较完整的导电网络，导电性能逐渐增强，抵抗静电的能力增强，更加适合在摩擦或撞击等容易产生静电的环境中去使用，提高peek复合材料的使用范围。

技术特征：

1.一种抗静电peek复合材料，其特征在于：其由以下重量份原料制成：70-90重量份peek、10-20重量份导电炭黑、10-20重量份导电炭纤维、5-8重量份固化剂、3-6重量份增韧剂和1-3重量份促进剂。

2.根据权利要求1所述的一种抗静电peek复合材料，其特征在于：所述固定剂为甲基六氢苯酐，所述增韧剂为纳米核壳结构增韧剂，所述促进剂由2-乙基-4-甲基咪唑和苄基三乙基氯化铵其中至少一种组成。

3.根据权利要求1所述的一种抗静电peek复合材料，其特征在于：所述导电炭黑属于工业级，粒径为30-50μm，所述导电炭纤维属于工业级，密度为1.78g/cm3，含碳量为96％，长度为50-300μm。

4.一种抗静电peek复合材料的制备方法，其特征在于，使用了上述1-3中任意一项所述的一种抗静电peek复合材料，其包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的一种抗静电peek复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤s1、将peek、导电炭黑和导电炭纤维进行预处理中，具体包括以下步骤：

6.根据权利要求4所述的一种抗静电peek复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤s2、固化剂和促进剂混合处理中，按照重量份比例将固化剂和促进剂加热溶解。

7.根据权利要求4所述的一种抗静电peek复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤s3、将步骤一和步骤二中各自所得混合物进行混合并搅拌均匀，具体包括以下步骤：

8.根据权利要求4所述的一种抗静电peek复合材料及其制备方法，其特征在于：在所述s4、挤出后水冷牵条造粒中，将步骤三所得混合物转移至熔融挤出机中，控制熔融温度在340℃到400℃之间。

技术总结
本发明公开了一种抗静电PEEK复合材料及其制备方法，涉及聚醚醚酮领域，其由以下重量份原料制成：70‑90重量份PEEK、10‑20重量份导电炭黑、10‑20重量份导电炭纤维、5‑8重量份固化剂、3‑6重量份增韧剂和1‑3重量份促进剂。本发明通过在PEEK中同时添加一定重量份的导电炭黑和一定重量份的导电炭纤维，在一定范围内，随着导电炭黑和导电炭纤维的重量份逐渐增加，表面电阻逐渐变小，表明该抗静电PEEK复合材料的制备方法生产的抗静电PEEK复合材料形成较完整的导电网络，导电性能逐渐增强，抵抗静电的能力增强，更加适合在摩擦或撞击等容易产生静电的环境中去使用，提高PEEK复合材料的使用范围。

技术研发人员：孟燕,柏京,黄成坤
受保护的技术使用者：江苏九联新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17