[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN109627679A - 一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法 - Google Patents

一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109627679A
CN109627679A CN201811328142.5A CN201811328142A CN109627679A CN 109627679 A CN109627679 A CN 109627679A CN 201811328142 A CN201811328142 A CN 201811328142A CN 109627679 A CN109627679 A CN 109627679A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
ether
composite material
highly conductive
ketone composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811328142.5A
Other languages
English (en)
Inventor
张森
金志恒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Jutai New Materials Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Jutai New Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Jutai New Materials Co Ltd filed Critical Suzhou Jutai New Materials Co Ltd
Priority to CN201811328142.5A priority Critical patent/CN109627679A/zh
Publication of CN109627679A publication Critical patent/CN109627679A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/16—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of ketones with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/06—Pretreated ingredients and ingredients covered by the main groups C08K3/00 - C08K7/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3009—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/011—Nanostructured additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/08—Stabilised against heat, light or radiation or oxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/14—Polymer mixtures characterised by other features containing polymeric additives characterised by shape
    • C08L2205/16—Fibres; Fibrils

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法，属于高分子导电材料领域。本发明提供的高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份数的原料组成：PEEK 80‑100份，增强纤维10‑20份，接枝改性碳纳米管10‑15份，耐磨剂3‑8份，偶联剂2‑5份，抗氧剂0.5‑1份，润滑剂1‑2份。本发明以PEEK为基料，加入增强纤维，碳纳米管，耐磨剂等，制备的复合材料不仅具有优异的力学性能，耐高温以及耐磨性能，同时通过对碳纳米管进行化学接枝改性，赋予复合材料高导电性能和高温外观颜色稳定性。

Description

一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子导电材料领域，尤其涉及一种高导电聚醚醚酮复合材料，能够满足材料高导电的要求。
背景技术
导电聚合物复合材料是通过向绝缘的聚合物中掺入导电填料制备。导电填料包括金属和碳系两大类，填料自身的几何状态和导电性质对复合材料的电性能影响教导，碳系填料因质量轻，电性能、耐热性能优异和强度高等优势而得到了广泛的应用。碳纳米管(CNTs)是碳系填料的一个新的类别，具有高的长径比、较大的比表面积、优异的机械性能和独特的光电性质，通过碳纳米管和非导电聚合物制备的复合材料，可以将碳纳米管优良的力学和电性能和聚合物的已加工性能结合起来，具有广泛的应用前景。
聚醚醚酮，简称PEEK，是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属于新型特种工程塑料，PEEK具有耐高温，耐化学药品腐蚀，不仅耐热性比其它耐高温塑料优异，而且具有高强度、高模量、高断裂韧性以及优良的尺寸稳定性，而且PEEK树脂具有突出的摩擦学特性，耐滑动磨损和微动磨损性能优异，PEEK还具有自润滑性好、易加工、绝缘性稳定、耐水解等优异性能，使得其在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域具有广泛的应用，开发利用前景十分广阔。
另外现有技术中也披露了相关导电复合材料的制备，如现有技术CN201510880586.X公开了一种聚苯硫醚/聚醚醚酮导电复合材料，包括如下按质量百分数计的组分：聚苯硫醚/聚醚醚酮共混物80-90％，聚苯硫醚/碳材料母料10-20％，通过先将一定粒径的碳材料碳纳米管和石墨烯与聚苯硫醚混合制备母料，再与基体聚合物混合，改善导电填料在聚合物基体中的分散和分布。
现有技术CN201010611646.5公开了一种高导电聚合物碳纳米管复合材料，包括聚合物50-99.95份，碳纳米管0.05-20份，抗氧剂0-15份，分散剂0-15份，利用微型加工过程中微型熔腔中存在的高的温度梯度场和剪切速率梯度场，使聚合物和碳纳米管通过摩擦、剪切、扩散等过程获得分散稳定性良好的聚合物和碳纳米管复合材料。
现有技术中披露的高导电聚醚醚酮复合材料均是通过先制备母料或者通过选择特定的加工工艺来改善基体材料与碳纳米管的分散性能，通过上述方式虽在一定程度上能够解决碳纳米管在基体中的分散问题，但在实际应用工中，非导电聚合物/碳纳米管复合材料还存在着很多障碍，如碳纳米管在基体中的分散、界面问题和性能稳定性等都未得到很好解决，而且也无法解决在高温使用时因碳纳米管的团聚而导致的导电性能下降，以及颜色外观的问题，从而限制了其应用范围。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种高导电聚醚醚酮复合材料及其加工方法，该复合材料不仅具有优异的力学性能，耐高温以及耐磨性能，同时通过对碳纳米管进行化学改性，赋予复合材料高导电性能和高温外观颜色稳定性。
在本发明的一个实施例中，提供了一种高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份份数的组分组成：
PEEK 80-100份
增强纤维 10-20份
接枝改性碳纳米管 10-15份
耐磨剂 3-8份
偶联剂 2-5份
抗氧剂 0.5-1份
润滑剂 1-2份。
其中，所述的PEEK树脂的分子量Mw在50-100万之间，熔融指数在5-25g/10min；选择PEEK树脂的分子量和熔融指数对于保证材料的力学性能和加工性能是有利的。
所述的增强纤维是碳纤维、芳纶纤维中的一种或两种，增强纤维的加入对于提高材料的力学性能、耐磨性能以及耐高温性能均是有利的。
所述碳纳米管粒径为10-40nm的单壁碳纳米管或多壁碳纳米管，碳纳米管的加入不仅能赋予材料优异的导电性能，同时还能赋予材料优异的力学性能。
所述的改性碳纳米管的制备方法如下：
(1)碳纳米管的表面偶联剂改性
a、往质量分数为50％的乙醇水溶液中加入偶联剂KH570，用稀酸水溶液调节pH为3-4，配制成质量分数为30％的KH570偶联剂溶液；
b、向反应容器中加入10-20份碳纳米管、100-150份丙酮、10-20份KH570硅烷偶联剂溶液，搅拌均匀，并在60-70℃下搅拌反应5-8小时；
c、反应结束后，过滤，以无水丙酮洗涤，干燥，得硅烷偶联剂改性的碳纳米管；
(2)改性碳纳米管表面接枝改性
d、向反应器中加入10-15份改性碳纳米管、50-120份甲基丙烯酸甲酯、20-30份苯乙烯，200-300份丙酮，搅拌，并升温至70-80℃；
e、加入0.5-1.0份引发剂，搅拌保温1-3小时；
f、升温至100℃在保温反应4-8小时；
g、以丙酮洗涤产物后干燥，得表面接枝改性的碳纳米管。
所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种。
本发明中先通过硅烷偶联剂KH570对碳纳米管表面进行改性，再通过硅烷偶联剂上的双键与甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯接枝聚合，改变体系的极性，而且甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物也具有良好的综合力学性能，该聚合物的引入到碳纳米管，能够显著改善与聚醚醚酮的界面作用，从而有助于增加碳纳米管的填充量和分散稳定，有利于提高复合材料的导电性能，力学性能以及高温外观稳定性能。
所述的耐磨剂为纳米碳化硅，纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米碳化硼、纳米氧化铝中的一种或几种，进一步优选为经偶联剂改性的耐磨剂；选用的耐磨剂具有高硬度、低磨损等特性，同时还具有较好的导热特性，可及时分散摩擦材料所产生的摩擦热，可减少聚合物的热降解，提高复合材料的使用寿命。
所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
所述的润滑剂为聚四氟乙烯、二硫化钼、石墨、聚硅酮中的一种或几种，其中聚四氟乙烯和聚硅酮属于有机高分子润滑剂，具有很好的润滑作用，可减少粘着磨损；二硫化钼、石墨则是较好的固体润滑剂，具有稳定摩擦系数的作用，同时可以减少材料的磨损。
在本发明的另一个实施方案中，还提供了一种高导电聚醚醚酮复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将PEEK在150-160℃下进行烘干，干燥2-3小时备用；
(2)将干燥好的PEEK、增强纤维、接枝改性碳纳米管、耐磨剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂加入高速混合机进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料通过注塑成型制备得到高导电聚醚醚酮复合材料。
因此，本发明提供一种高导电聚醚醚酮复合材料，具有以下优点：
本发明提供的高导电聚醚醚酮复合材料组分包含了表面接枝改性的碳纳米管，克服了碳纳米管分散不匀、分散不稳定而降低复合材料力学性能以及导电性能的缺陷，同时也促进了碳纳米管与聚合物基体材料的融合，同时还能避免由简单物理混合改性碳纳米管而导致的高温团聚出现的黑点，从而影响材料的外观的问题。
具体实施方式
为便于进一步说明本发明，使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合具体的实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
本发明中实施例和对比例中采用PEEK的分子量为60万，熔体流动速率为20g/10min；碳纳米管的粒径为20nm。
实施例1
本实施例提供一种高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份份数的组分组成：
PEEK 80份，芳纶纤维10份，接枝改性碳纳米管10份，纳米氧化铝5份，硅烷偶联剂2份，抗氧剂0.5份，聚四氟乙烯1份。
其中接枝改性碳纳米管通过如下方法制备：
a、往质量分数为50％的乙醇水溶液中加入偶联剂KH570，用稀酸水溶液调节pH为3.5，配制成质量分数为30％的KH570偶联剂溶液；
b、向反应容器中加入15份碳纳米管、120份丙酮、15份KH570硅烷偶联剂溶液，搅拌均匀，并在60℃下搅拌反应6小时；
c、反应结束后，过滤，以无水丙酮洗涤，干燥，得硅烷偶联剂改性的碳纳米管；
(2)改性碳纳米管表面接枝改性
d、向反应器中加入10份改性碳纳米管、70份甲基丙烯酸甲酯、20份苯乙烯，200份丙酮，搅拌，并升温至70℃；
e、加入0.8份引发剂，搅拌保温2小时；
f、升温至100℃在保温反应5小时；
g、以丙酮洗涤产物后干燥，得表面接枝改性的碳纳米管。
所述的高导电聚醚醚酮复合材料的制备方法如下：
(1)取配方量的PEEK在150℃下进行烘干，干燥2小时备用；
(2)按照配方用量将干燥好的PEEK、芳纶纤维、接枝改性碳纳米管、纳米氧化铝、硅烷偶联剂、抗氧剂、聚四氟乙烯加入高速混合机进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料通过注塑成型制备得到高导电聚醚醚酮复合材料。
实施例2
本实施例提供一种高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份份数的组分组成：
PEEK 100份，碳纤维18份，接枝改性碳纳米管15份，纳米碳化硅6份，硅烷偶联剂4份，抗氧剂1份，二硫化钼0.5份，石墨0.5份。
其中接枝改性碳纳米管通过如下方法制备：
a、往质量分数为50％的乙醇水溶液中加入偶联剂KH570，用稀酸水溶液调节pH为3.5，配制成质量分数为30％的KH570偶联剂溶液；
b、向反应容器中加入20份碳纳米管、150份丙酮、20份KH570硅烷偶联剂溶液，搅拌均匀，并在70℃下搅拌反应5小时；
c、反应结束后，过滤，以无水丙酮洗涤，干燥，得硅烷偶联剂改性的碳纳米管；
(2)改性碳纳米管表面接枝改性
d、向反应器中加入15份改性碳纳米管、100份甲基丙烯酸甲酯、30份苯乙烯，300份丙酮，搅拌，并升温至80℃；
e、加入1份引发剂，搅拌保温2小时；
f、升温至100℃在保温反应6小时；
g、以丙酮洗涤产物后干燥，得表面接枝改性的碳纳米管。
所述的高导电聚醚醚酮复合材料的制备方法如下：
(1)取配方量的PEEK在150℃下进行烘干，干燥2小时备用；
(2)按照配方用量将干燥好的PEEK、碳纤维、接枝改性碳纳米管、纳米碳化硅、硅烷偶联剂、抗氧剂、二硫化钼和石墨加入高速混合机进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料通过注塑成型制备得到高导电聚醚醚酮复合材料。
对比例1
本实施例提供一种高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份份数的组分组成：
PEEK 80份，芳纶纤维10份，改性碳纳米管10份，纳米氧化铝5份，硅烷偶联剂2份，抗氧剂0.5份，聚四氟乙烯1份。
其中改性碳纳米管通过如下方法制备：
a、往质量分数为50％的乙醇水溶液中加入偶联剂KH570，用稀酸水溶液调节pH为3.5，配制成质量分数为30％的KH570偶联剂溶液；
b、向反应容器中加入15份碳纳米管、120份丙酮、15份KH570硅烷偶联剂溶液，搅拌均匀，并在60℃下搅拌反应6小时；
c、反应结束后，过滤，以无水丙酮洗涤，干燥，得硅烷偶联剂改性的碳纳米管；
所述的高导电聚醚醚酮复合材料的制备方法如下：
(1)取配方量的PEEK在150℃下进行烘干，干燥2小时备用；
(2)按照配方用量将干燥好的PEEK、芳纶纤维、改性碳纳米管、纳米氧化铝、硅烷偶联剂、抗氧剂、聚四氟乙烯加入高速混合机进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料通过注塑成型制备得到高导电聚醚醚酮复合材料。
对比例2
本实施例提供一种高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份份数的组分组成：
PEEK 100份，碳纤维18份，接枝改性碳纳米管15份，纳米碳化硅6份，硅烷偶联剂4份，抗氧剂1份，二硫化钼0.5份，石墨0.5份。
其中接枝改性碳纳米管通过如下方法制备：
接枝改性碳纳米管的制备
a、向反应器中加入15份碳纳米管、100份甲基丙烯酸甲酯、30份苯乙烯，300份丙酮，搅拌，并升温至80℃；
b、加入1份引发剂，搅拌保温2小时；
c、升温至100℃在保温反应6小时；
d、以丙酮洗涤产物后干燥，得表面接枝改性的碳纳米管。
所述的高导电聚醚醚酮复合材料的制备方法如下：
(1)取配方量的PEEK在150℃下进行烘干，干燥2小时备用；
(2)按照配方用量将干燥好的PEEK、碳纤维、接枝改性碳纳米管、纳米碳化硅、硅烷偶联剂、抗氧剂、二硫化钼和石墨加入高速混合机进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料通过注塑成型制备得到高导电聚醚醚酮复合材料。
性能检测：
分别对实施例1-2以及对比例1-2中制得的高导电聚醚醚酮复合材料进行性能检测，检测结果如表1中所示，其中各项性能检测标准分别为：
体积电阻率：采用EST121型数字超高电阻、微电流测量仪，依据GB/T1410-2006测试；
高温颜色稳定性，采用如下评价标准：
将得到的材料制品在200℃下，焙烧24小时，肉眼观察制品表面黑点数量，并进行分级比较，评价标准如下：
黑点数量10个以下1级
黑点数量10-50个或出现直径1-5mm的黑色色斑5个以下2级
黑点数量50个以上或出现直径1-5mm的黑色色斑5-10个3级
黑点数量密集或出现大量直径1-5mm黑色色板或出现直径5mm以上的黑色色斑4级。
表1实施1-2以及对比例1-2复合材料的组成以及性能检测结果
从表1中的结果可知，通过采用本发明方法制备的接枝改性的碳纳米管的加入，克服了碳纳米管分散不匀、分散不稳定而降低复合材料导电性能以及高温颜色稳定性的缺陷，本发明的体积电阻率达到4.2×102Ω·cm，显示出良好的导电性能，同时显现出优异的高温颜色稳定性能。
以上的实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。凡是利用本发明说明书内容所做的等效的变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种高导电聚醚醚酮复合材料，由以下重量份份数的组分组成：
PEEK 80-100份
增强纤维10-20份
接枝改性碳纳米管10-15份
耐磨剂3-8份
偶联剂2-5份
抗氧剂0.5-1份
润滑剂1-2份。
2.根据权利要求1所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述的接枝改性碳纳米管采用如下方法制备：
(1)碳纳米管的表面偶联剂改性
a、往质量分数为50％的乙醇水溶液中加入偶联剂KH570，用稀酸水溶液调节pH为3-4，配制成质量分数为30％的KH570偶联剂溶液；
b、向反应容器中加入10-20份碳纳米管、100-150份丙酮、10-20份KH570硅烷偶联剂溶液，搅拌均匀，并在60-70℃下搅拌反应5-8小时；
c、反应结束后，过滤，以无水丙酮洗涤，干燥，得硅烷偶联剂改性的碳纳米管；
(2)改性碳纳米管表面接枝改性
d、向反应器中加入10-15份改性碳纳米管、50-120份甲基丙烯酸甲酯、20-30份苯乙烯，200-300份丙酮，搅拌，并升温至70-80℃；
e、加入0.5-1.0份引发剂，搅拌保温1-3小时；
f、升温至100℃在保温反应4-8小时；
g、以丙酮洗涤产物后干燥，得表面接枝改性的碳纳米管。
3.根据权利要求2所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种。
4.根据权利要求2所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述的碳纳米管为粒径为10-40nm的单壁或多壁碳纳米管。
5.根据权利要求1-4任一项所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述的PEEK树脂的分子量Mw在50-100万之间，熔融指数在5-25g/10min。
6.根据权利要求1-5任一项所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述增强纤维是碳纤维、芳纶纤维中的一种或两种。
7.根据权利要求1-6任一项所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，所述的耐磨剂为纳米碳化硅，纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米碳化硼、纳米氧化铝中的一种或几种。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，
所述的偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。
9.根据权利要求1-8任一项所述的高导电聚醚醚酮复合材料，其特征在于，
所述的润滑剂为聚四氟乙烯、二硫化钼、石墨、聚硅酮中的一种或几种。
10.前述权利要求1-9任一项所述的高导电聚醚醚酮复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将PEEK在150-160℃下进行烘干，干燥2-3小时备用；
(2)将干燥好的PEEK、增强纤维、接枝改性碳纳米管、耐磨剂、偶联剂、抗氧剂、润滑剂加入高速混合机进行混合，得到混合料；
(3)将步骤(2)得到的混合料通过注塑成型制备得到高导电聚醚醚酮复合材料。
CN201811328142.5A 2018-11-09 2018-11-09 一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法 Pending CN109627679A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811328142.5A CN109627679A (zh) 2018-11-09 2018-11-09 一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811328142.5A CN109627679A (zh) 2018-11-09 2018-11-09 一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109627679A true CN109627679A (zh) 2019-04-16

Family

ID=66067675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811328142.5A Pending CN109627679A (zh) 2018-11-09 2018-11-09 一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109627679A (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110144098A (zh) * 2019-06-10 2019-08-20 浙江鹏孚隆科技股份有限公司 一种抗静电聚醚醚酮复合材料的制备方法
CN110339402A (zh) * 2019-07-29 2019-10-18 武汉理工大学 α相纳米氧化铝增强的聚醚醚酮生物复合材料及其制备方法
CN110452479A (zh) * 2019-08-28 2019-11-15 日丰企业集团有限公司 一种导电导热耐磨pvc管材及其制备方法
CN110591283A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 新奥（内蒙古）石墨烯材料有限公司 导电石墨烯复合材料及其制备方法和应用
CN110595302A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 西安庆华民用爆破器材股份有限公司 一种雷管用延期元件的制备方法
CN111154226A (zh) * 2020-01-18 2020-05-15 博蔓医疗科技(常州)有限公司 一种石墨烯改性聚醚醚酮复合材料
CN111171509A (zh) * 2020-01-18 2020-05-19 博蔓医疗科技(常州)有限公司 一种石墨烯改性聚醚醚酮复合材料的制备方法
CN111234457A (zh) * 2020-03-14 2020-06-05 浙江世博新材料股份有限公司 一种新型peek及其制备方法
CN112812497A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 江苏亨博复合材料有限公司 一种耐磨性peek复合材料
CN112829344A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 江苏亨博复合材料有限公司 一种基于碳纤维增强型的peek材料及其制备设备
CN113652057A (zh) * 2021-09-28 2021-11-16 吉林大学 一种3d打印高强高韧聚醚醚酮碳纳米管复合材料及其制备方法
CN113956560A (zh) * 2021-10-28 2022-01-21 王智辉 一种高强度耐热聚乙烯材料及其制备方法
CN115260734A (zh) * 2022-09-27 2022-11-01 广东盟信塑胶实业有限公司 一种耐磨抗变形pok塑料棒材及其制备方法
CN115304902A (zh) * 2021-04-07 2022-11-08 伊顿智能动力有限公司 用于飞行器燃料系统的高韧性导电peek
CN115975368A (zh) * 2022-12-08 2023-04-18 烯湾科城(广州)新材料有限公司 Mppo复合材料及其制备方法
US12139606B2 (en) 2022-04-05 2024-11-12 Eaton Intelligent Power Limited High toughness electrically conductive peek for aircraft fuel system

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101177470A (zh) * 2007-11-06 2008-05-14 金川集团有限公司 一种纳米粒子表面改性的方法
CN101575096A (zh) * 2009-06-02 2009-11-11 桂林电子科技大学 表面接枝乙烯基类高分子链的碳纳米管的制备方法
US20100069604A1 (en) * 2007-02-28 2010-03-18 National Research Council Of Canada Block functionalization methods
CN102504146A (zh) * 2011-11-18 2012-06-20 广东工业大学 一种偶联改性纳米氧化钇的制备方法及其应用
CN105061812A (zh) * 2015-07-20 2015-11-18 太原理工大学 一种多层界面结构的碳纳米管的修饰方法
CN106221123A (zh) * 2016-08-08 2016-12-14 陆志强 一种车架用碳纤维/聚醚醚酮复合材料及其制备方法
CN108102292A (zh) * 2017-12-05 2018-06-01 宜宾天原集团股份有限公司 一种导电聚醚醚酮复合材料的制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100069604A1 (en) * 2007-02-28 2010-03-18 National Research Council Of Canada Block functionalization methods
CN101177470A (zh) * 2007-11-06 2008-05-14 金川集团有限公司 一种纳米粒子表面改性的方法
CN101575096A (zh) * 2009-06-02 2009-11-11 桂林电子科技大学 表面接枝乙烯基类高分子链的碳纳米管的制备方法
CN102504146A (zh) * 2011-11-18 2012-06-20 广东工业大学 一种偶联改性纳米氧化钇的制备方法及其应用
CN105061812A (zh) * 2015-07-20 2015-11-18 太原理工大学 一种多层界面结构的碳纳米管的修饰方法
CN106221123A (zh) * 2016-08-08 2016-12-14 陆志强 一种车架用碳纤维/聚醚醚酮复合材料及其制备方法
CN108102292A (zh) * 2017-12-05 2018-06-01 宜宾天原集团股份有限公司 一种导电聚醚醚酮复合材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王俊杰 等: ""偶氮基团引发PMMA 在纳米TiO2 表面接枝聚合研究"", 《功能高分子学报》 *

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110144098B (zh) * 2019-06-10 2021-09-03 浙江鹏孚隆科技股份有限公司 一种抗静电聚醚醚酮复合材料的制备方法
CN110144098A (zh) * 2019-06-10 2019-08-20 浙江鹏孚隆科技股份有限公司 一种抗静电聚醚醚酮复合材料的制备方法
CN110339402A (zh) * 2019-07-29 2019-10-18 武汉理工大学 α相纳米氧化铝增强的聚醚醚酮生物复合材料及其制备方法
CN110339402B (zh) * 2019-07-29 2021-11-23 武汉理工大学 α相纳米氧化铝增强的聚醚醚酮生物复合材料及其制备方法
CN110452479A (zh) * 2019-08-28 2019-11-15 日丰企业集团有限公司 一种导电导热耐磨pvc管材及其制备方法
CN110595302A (zh) * 2019-09-19 2019-12-20 西安庆华民用爆破器材股份有限公司 一种雷管用延期元件的制备方法
CN110595302B (zh) * 2019-09-19 2021-11-02 西安庆华民用爆破器材股份有限公司 一种雷管用延期元件的制备方法
CN110591283A (zh) * 2019-09-30 2019-12-20 新奥（内蒙古）石墨烯材料有限公司 导电石墨烯复合材料及其制备方法和应用
CN110591283B (zh) * 2019-09-30 2023-01-17 内蒙古信敏惠纳米科技有限公司 导电石墨烯复合材料及其制备方法和应用
CN111154226A (zh) * 2020-01-18 2020-05-15 博蔓医疗科技(常州)有限公司 一种石墨烯改性聚醚醚酮复合材料
CN111171509A (zh) * 2020-01-18 2020-05-19 博蔓医疗科技(常州)有限公司 一种石墨烯改性聚醚醚酮复合材料的制备方法
CN111234457A (zh) * 2020-03-14 2020-06-05 浙江世博新材料股份有限公司 一种新型peek及其制备方法
CN112812497A (zh) * 2020-12-31 2021-05-18 江苏亨博复合材料有限公司 一种耐磨性peek复合材料
CN112829344A (zh) * 2020-12-31 2021-05-25 江苏亨博复合材料有限公司 一种基于碳纤维增强型的peek材料及其制备设备
CN115304902B (zh) * 2021-04-07 2024-10-29 伊顿智能动力有限公司 用于飞行器燃料系统的高韧性导电peek
CN115304902A (zh) * 2021-04-07 2022-11-08 伊顿智能动力有限公司 用于飞行器燃料系统的高韧性导电peek
CN113652057A (zh) * 2021-09-28 2021-11-16 吉林大学 一种3d打印高强高韧聚醚醚酮碳纳米管复合材料及其制备方法
CN113652057B (zh) * 2021-09-28 2022-06-21 吉林大学 一种3d打印高强高韧聚醚醚酮碳纳米管复合材料及其制备方法
CN113956560A (zh) * 2021-10-28 2022-01-21 王智辉 一种高强度耐热聚乙烯材料及其制备方法
CN113956560B (zh) * 2021-10-28 2023-04-18 胜利油田兴达高祥新材料有限责任公司 一种高强度耐热聚乙烯材料及其制备方法
US12139606B2 (en) 2022-04-05 2024-11-12 Eaton Intelligent Power Limited High toughness electrically conductive peek for aircraft fuel system
CN115260734A (zh) * 2022-09-27 2022-11-01 广东盟信塑胶实业有限公司 一种耐磨抗变形pok塑料棒材及其制备方法
CN115975368A (zh) * 2022-12-08 2023-04-18 烯湾科城(广州)新材料有限公司 Mppo复合材料及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109627679A (zh) 一种高导电聚醚醚酮复合材料及其制备方法
Dong et al. Enhanced solid particle erosion properties of thermoplastic polyurethane‐carbon nanotube nanocomposites
CN102924910B (zh) 一种高性能玻璃纤维增强聚酰胺导电复合材料的制备方法
Liu et al. Rheological percolation behaviour and fracture properties of nanocomposites of MWCNTs and a highly crosslinked aerospace-grade epoxy resin system
CN108004779B (zh) 一种碳纤维用聚芳醚酮树脂基悬浮液上浆剂及其制备方法
CN103242641A (zh) 一种聚芳醚酮基耐磨复合材料及其制备方法
Azizli et al. Compatibilizer/graphene/carboxylated acrylonitrile butadiene rubber (XNBR)/ethylenepropylenediene monomer (EPDM) nanocomposites: morphology, compatibility, rheology and mechanical properties
CN110669342B (zh) 一种用于改性硅橡胶的碳纳米管预分散体及其制备方法
CN111732778A (zh) 一种高导热复合材料的制备方法
CN108779287A (zh) 制备聚乙烯纳米复合材料的方法
Miao et al. Tribological properties of carbon nanotube/polymer composites: A mini-review
Ornaghi et al. Fluoroelastomers reinforced with carbon nanofibers: a survey on rheological, swelling, mechanical, morphological, and prediction of the thermal degradation kinetic behavior
CN107226955A (zh) 一种以改性聚四氟乙烯改性的耐磨聚丙烯材料及其制备方法
CN109401186A (zh) 耐磨peek复合材料及其制备方法
Chen et al. The effects of octadecylamine functionalized multi-wall carbon nanotubes on the conductive and mechanical properties of ultra-high molecular weight polyethylene
CN109354870A (zh) 玻纤增强尼龙复合材料及其制备方法
CN104817751B (zh) 一种改善超高分子量聚乙烯耐磨性和强度的方法
CN108102292A (zh) 一种导电聚醚醚酮复合材料的制备方法
CN113337130B (zh) 一种含有杂化纳米填料的隔离网络复合材料、其制备方法及其用途
CN113416415B (zh) 一种耐水耐磨聚苯硫醚/混杂纤维复合材料及其制备方法
CN111154226A (zh) 一种石墨烯改性聚醚醚酮复合材料
Paiva et al. Organic functionalization of carbon nanofibers for composite applications
CN101824192B (zh) 一种改性聚苯乙烯材料及其制备方法
CN114573894A (zh) 碳纳米管母粒及其制备方法与应用
CN109320960A (zh) 尼龙复合材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190416