一種改性peek材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及高分子領(lǐng)域，更具體地說，它涉及一種改性PEEK材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 改性塑料，是指在通用塑料和工程塑料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過填充、共混、增強等方法加 工改性，提高了阻燃性、強度、抗沖擊性、韌性等方面的性能的塑料制品。
[0003] 聚醚醚酮(PEEK)樹脂是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比 具有更多顯著優(yōu)勢，耐正高溫260度、機械性能優(yōu)異、自潤滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃、耐剝 離性、耐磨性、不耐強硝酸、濃硫酸、抗輻射、超強的機械性能可用于高端的機械、核工程和 航空等科技。
[0004] 但是，PEEK材料在熱加工處理過程中，內(nèi)部容易形成不定型的結(jié)晶，導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力集 聚，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中而影響整體強度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實發(fā)明的目的在于提供一種減小內(nèi)應(yīng)力的改性PEEK 材料及其制備方法。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案： 一種改性PEEK材料，包括下列重量份的組分構(gòu)成： PEEK 70~80 份； 聚四氟乙烯 5~20份； Cu 3~5份； MoS2 5~10份； 碳纖維 8~20份。
[0007] 作為進一步的優(yōu)選:還包括有潤滑劑2~5份。
[0008] 作為進一步的優(yōu)選:所述潤滑劑為油酸酰胺、芥酸酰胺中至少一種。
[0009] 作為進一步的優(yōu)選:水滑石3~6份。
[0010] 作為進一步的優(yōu)選:還包括有改性劑3~5份，所述改性劑為CuF或CuS中至少一種。 [0011] 作為進一步的優(yōu)選:還包括有Si3N4:3~5份。
[0012]作為進一步的優(yōu)選:還包括有鈦酸四丁酯3~5份。
[0013] 改性PEEK材料的方法： 步驟一:將原料按照比例攪拌均勻； 步驟二:將混合均勻的原料放入模壓機中模壓，得到模壓片； 步驟三:將模壓片進行燒結(jié)； 步驟四：將燒結(jié)完成的模壓片進行回火處理； 步驟五:對回火完成的產(chǎn)品進行精加工得到產(chǎn)品。
[0014]作為進一步的優(yōu)選:所述步驟三中燒結(jié)溫度為350~500°C，燒結(jié)時間為6~10小時。
[0015] 作為進一步的優(yōu)選:所述步驟四中的回火溫度為150~200°C，回火時間為3~5小時。
[0016] 以PEEK為基料，摻雜聚四氟乙烯，PEEK是分子主鏈中含有鏈節(jié)的線性芳香族高分 子化合物。其構(gòu)成單位為氧-對亞苯基-氧-羰-對亞苯基，是半結(jié)晶性、熱塑性塑料。很容易 形成不規(guī)則的晶體，而加入四氟乙烯，能夠提高PEEK的自潤滑性，提高降低材料的表面摩擦 系數(shù)。碳纖維的加入，對于PEEK起到了一個補強作用，通過纖維補強，來減少局部應(yīng)力集中 的問題。M0S2本身能夠給PEEK帶來金屬光澤的同時能夠起到潤滑效果，進一步提升其耐摩 擦性。同時通過Mo&和聚四氟乙烯的共同作用下，不僅僅增加了材料表面的抗摩擦能力，在 分子層面上，也進一步增強了分子之間的滑移能力，同時聚四氟乙烯也是易結(jié)晶的物質(zhì)，聚 四氟乙烯在加工過程中會與PEEK進一步反應(yīng)，而通過聚四氟乙烯集團的結(jié)晶，能夠促使 PEEK形成較為均勻穩(wěn)定的晶體。Cu選用Cu粉末，加入Cu能使復(fù)合材料的摩擦系數(shù)和磨損率 同時下降，同時也能夠使得PEEK的強度增加。在于CuF或CuS的共同作用下，能夠進一步提高 PEEK的力學(xué)強度。
[0017] 而潤滑劑油酸酰胺、芥酸酰胺的加入，使得PEEK具有更好的手感，不會對外界物質(zhì) 有粘附現(xiàn)象，能夠提尚其爽滑性。
[0018] 水滑石本身就是層狀雙金屬氫氧化物，是一種層狀物質(zhì)，一方面能夠提高PEEK分 子之間的滑移能力，提高PEEK和聚四氟乙烯聚合物結(jié)晶的均勻度，另一方面，起到一個穩(wěn)定 劑的效果，提尚原料的穩(wěn)定性。
[0019] Si3N4的加入在摩擦過程中一部分Si3N4被氧化為Si02,改善了轉(zhuǎn)移膜的特征，形成 連續(xù)致密的轉(zhuǎn)移膜，降低了PEEK的摩擦系數(shù)和磨損率，而另一部分Si 3N4則嵌入PEEK表面，使 PEEK表面變成粒子增強型材料。
[0020] 鈦酸四丁酯在高溫下能夠與PEEK發(fā)生聚合，進一步控制了PEEK的結(jié)構(gòu)，使得其能 夠形成較為均勻的晶相，保證了 PEEK整體的力學(xué)強度。在于聚四氟乙烯的共同作用下，使得 PEEK的強度的穩(wěn)定性能夠有一個提高。
[0021 ]同時，在生產(chǎn)工藝中增加回火這一工序，能夠促使結(jié)晶均勻，消除內(nèi)應(yīng)力。
【具體實施方式】 [0022] 實施例一： PEEK: 70 份； 聚四氟乙烯：10份； Cu:5份； M〇S2:10份； 碳纖維:15份。
[0023]步驟一:將原料按照比例攪拌均勻； 步驟二:將混合均勻的原料放入模壓機中模壓，得到模壓片； 步驟三:將模壓片進行燒結(jié)； 步驟四：將燒結(jié)完成的模壓片進行回火處理； 步驟五:對回火完成的產(chǎn)品進行精加工得到產(chǎn)品。
[0024]所述步驟三中燒結(jié)溫度為400°C，燒結(jié)時間為8小時。
[0025] 所述步驟四中的回火溫度為200°C，回火時間為4小時。
[0026] 實施例二： PEEK :80 份； 聚四氟乙烯:5份； Cu:5份； MoS2:7份； 碳纖維:20份。
[0027]步驟一:將原料按照比例攪拌均勻； 步驟二:將混合均勻的原料放入模壓機中模壓，得到模壓片； 步驟三:將模壓片進行燒結(jié)； 步驟四：將燒結(jié)完成的模壓片進行回火處理； 步驟五:對回火完成的產(chǎn)品進行精加工得到產(chǎn)品。
[0028]所述步驟三中燒結(jié)溫度為400°C，燒結(jié)時間為8小時。 [0029] 所述步驟四中的回火溫度為200°C，回火時間為4小時。 [0030] 實施例三 PEEK: 80 份； 聚四氟乙烯:20份； Cu:3份； MoS2:5份； 碳纖維:8份。
[0031] 步驟一:將原料按照比例攪拌均勻； 步驟二:將混合均勻的原料放入模壓機中模壓，得到模壓片； 步驟三:將模壓片進行燒結(jié)； 步驟四：將燒結(jié)完成的模壓片進行回火處理； 步驟五:對回火完成的產(chǎn)品進行精加工得到產(chǎn)品。
[0032] 所述步驟三中燒結(jié)溫度為400°C，燒結(jié)時間為8小時。
[0033] 所述步驟四中的回火溫度為200°C，回火時間為4小時。
[0034] 實施例四 PEEK: 80 份； 聚四氟乙烯:20份； Cu:3份；