高耐热性peek复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高耐热性PEEK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。纯PEEK的熔融温度在330°C左右，使用温度需控制在250°C以下，高温 环境下使用受限制，需对其进行改性。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种高耐热性PEEK复合材料，具有较高的玻璃化转变温度 和熔融温度，可以在300°C以上的环境中长期使用，且具有良好的耐磨性。
[0004] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高耐热性PEEK复合材料，其特 征在于由以下重量份原料组成：
[0005] PEEK 77-85 份；
[0006] 碳化硅陶瓷微粉6-8份；
[0007] 氧化儀陶瓷微粉3-5份；
[0008] 氧化锌陶瓷微粉6-10份。
[0009] 优选的，所述碳化硅陶瓷微粉粒径为0. 02-0. 10 μ m。
[0010] 优选的，所述氧化锌陶瓷微粉的粒径为〇· 01-0. 04 μ m。
[0011] 优选的，所述氧化镁陶瓷微粉的粒径为〇. 3-1. 0 μ m。
[0012] 本发明还公开了上述的高耐热性PEEK复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0013] A、将碳化硅陶瓷微粉、氧化镁陶瓷微粉和氧化锌陶瓷微粉按比例加入乙醇中，球 磨后超声分散，制得分散液；
[0014] B、在分散液中加入PEEK粉末，加热搅拌，使乙醇挥发，获得混合粉料；
[0015] C、混合粉料干燥后在50-70MPa模压成型后烧结，烧结温度为400-430°C，得到成 品。
[0016] 在PEEK中填充碳化硅陶瓷微粉、氧化锌陶瓷微粉和氧化镁陶瓷微粉，可以显著提 高其耐高温性能，熔融温度提高到387°C，可在330°C环境下长期使用，且能提高其耐磨性 和硬度，而其他机械性能无大的改变，制得PEEK复合材料可在长期高温环境下使用。
【具体实施方式】
[0017] 实施例1
[0018] 本高耐热性PEEK复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0019] A、将6份碳化硅陶瓷微粉、3份氧化镁陶瓷微粉和6份氧化锌陶瓷微粉按比例加入 乙醇中，球磨后超声分散，制得分散液；
[0020] B、在分散液中加入85份PEEK粉末，加热搅拌，使乙醇挥发，获得混合粉料；
[0021] C、混合粉料在150°C干燥4小时，然后在50MPa模压成型后烧结，烧结温度为 400 °C，得到成品。
[0022] 对制得的高耐热性PEEK复合材料进行性能测试，测试结果见表1。
[0023] 实施例2
[0024] 本高耐热性PEEK复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0025] A、将8份碳化硅陶瓷微粉、5份氧化镁陶瓷微粉和10份氧化锌陶瓷微粉按比例加 入乙醇中，球磨后超声分散，制得分散液；
[0026] B、在分散液中加入77份PEEK粉末，加热搅拌，使乙醇挥发，获得混合粉料；
[0027] C、混合粉料在120°C干燥8小时，然后在70MPa模压成型后烧结，烧结温度为 430°C，得到成品。
[0028] 对制得的高耐热性PEEK复合材料进行性能测试，测试结果见表1。
[0029] 实施例3
[0030] 本高耐热性PEEK复合材料的制备方法，其步骤包括：
[0031 ] A、将7份碳化硅陶瓷微粉、4份氧化镁陶瓷微粉和8份氧化锌陶瓷微粉按比例加入 乙醇中，球磨后超声分散，制得分散液；
[0032] B、在分散液中加入81份PEEK粉末，加热搅拌，使乙醇挥发，获得混合粉料；
[0033] C、混合粉料在130°C干燥5小时，然后在60MPa模压成型后烧结，烧结温度为 420°C，得到成品。
[0034] 对制得的高耐热性PEEK复合材料进行性能测试，测试结果见表1。
[0035] 表1高耐热性PEEK复合材料的性能测试结果
[0036]
[0037] 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. 一种高耐热性PEEK复合材料，其特征在于由以下重量份原料组成： PEEK 77-85 份； 碳化硅陶瓷微粉6-8份； 氧化镁陶瓷微粉3-5份； 氧化锌陶瓷微粉6-10份。2. 根据权利要求1所述的高耐热性PEEK复合材料，其特征在于：所述碳化硅陶瓷微粉 粒径为 〇· 02-0. 10 μ m。3. 根据权利要求1所述的高耐热性PEEK复合材料，其特征在于：所述氧化锌陶瓷微粉 的粒径为0.01-0. 04 μ m。4. 根据权利要求2所述的高耐热性PEEK复合材料，其特征在于：所述氧化镁陶瓷微粉 的粒径为0.3-1. 0 μ m。5. -个权利要求1-4中任一项所述的高耐热性PEEK复合材料的制备方法，其步骤包 括： A、 将碳化硅陶瓷微粉、氧化镁陶瓷微粉和氧化锌陶瓷微粉按比例加入乙醇中，球磨后 超声分散，制得分散液； B、 在分散液中加入PEEK粉末，加热搅拌，使乙醇挥发，获得混合粉料； C、 混合粉料干燥后在50-70MPa模压成型后烧结，烧结温度为400-430°C，得到成品。
【专利摘要】本发明公开了一种高耐热性PEEK复合材料，其特征在于由以下重量份原料组成：PEEK？77-85份；碳化硅陶瓷微粉6-8份；氧化镁陶瓷微粉3-5份；氧化锌陶瓷微粉6-10份。还公开了其制备方法。在PEEK中填充陶瓷微粉，可以显著提高其耐高温性能，熔融温度提高到387℃，可在330℃环境下长期使用，且能提高其耐磨性和硬度，而其他机械性能无大的改变，制得PEEK复合材料可在长期高温环境下使用。
【IPC分类】C08L61/16, C08K3/34, C08K3/22
【公开号】CN105524407
【申请号】CN201510736966
【发明人】杨文光, 陈佩民, 支永潮, 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
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月3日