CN105802126A - 一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料 - Google Patents
一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105802126A CN105802126A CN201610309778.XA CN201610309778A CN105802126A CN 105802126 A CN105802126 A CN 105802126A CN 201610309778 A CN201610309778 A CN 201610309778A CN 105802126 A CN105802126 A CN 105802126A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- parts
- ether
- ketone resin
- polyether
- carbon fiber
- 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
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
- 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
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/016—Additives defined by their aspect ratio
-
- 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
- C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其主要是由以下重量份比例的原料所制成:聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂30‑50份、纳米碳纤维30‑50份、聚酰胺酸10‑20份、高岭土2‑10份、硫酸钙2‑8份、二氧化钛1‑5份。相对于现有技术,本发明所得的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,成本低,工艺简单,不仅拉伸强度和弯曲强度高,同时密度显著降低,产品整体性能优异。
Description
技术领域
本发明公开了一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,属于高分子复合材料技术领域。
背景技术
聚醚醚酮树脂是一种高结晶性的芳族线性热塑性特种树脂。它兼具有芳香族热固性树脂的耐热性、化学稳定性及热塑性树脂的易加工等特性,综合性能优良,通常采用注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型等方法加工成型。为了满足制造高精度、耐热、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳和抗冲击零部件的要求,对聚醚醚酮树脂进行共混、填充、纤维复合等增强改性处理,以得到性能更加优异的聚醚醚酮树脂复合材料。
为改善高分子材料的性能,拓展应用市场对高分子材料进行改性,从而提高材料综合性能,挖掘材料潜在的各种功能是人类材料工业最流行的方法,在许多领域广泛应用。
碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。
目前,已有大量碳纤维增强材料的研究,但是往往存在一些缺陷,如产品强度低,密度大等,无法充分发挥碳纤维复合的优势。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料。
技术方案:为实现上述目的,本发明提供一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,它主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂30-50份、纳米碳纤维30-50份、
聚酰胺酸10-20份、高岭土2-10份、硫酸钙2-8份、二氧化钛1-5份。
作为优选,所述碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂35-45份、纳米碳纤维35-45份、
聚酰胺酸12-18份、高岭土4-8份、硫酸钙4-6份、二氧化钛2-4份。
作为另一种优选,所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂30份、纳米碳纤维30份、
聚酰胺酸10份、高岭土2份、硫酸钙2份、二氧化钛1份。
作为另一种优选,所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂50份、纳米碳纤维50份、
聚酰胺酸20份、高岭土10份、硫酸钙8份、二氧化钛5份。
作为另一种优选,所述聚醚醚酮树脂的聚合度为60-80。
作为另一种优选,所述纳米碳纤维的长径比为1.5-2.5。
作为另一种优选,所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料主要是由以下步骤所制成:
(1)取聚醚醚酮树脂、聚四氟乙烯树脂和聚酰胺酸混合,然后熔融,不断搅拌;
(2)在上述熔融状态下加入纳米碳纤维、高岭土、硫酸钙和二氧化钛,继续搅拌;
(3)搅拌结束后,成型,即得。
作为另一种优选,步骤(2)中所述搅拌时间为2-4h。
有益效果:相对于现有技术,本发明所得的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,成本低,工艺简单,不仅拉伸强度和弯曲强度高,同时密度显著降低,产品整体性能优异。
具体实施方式
实施例1:
组方:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂30份、纳米碳纤维30份、
聚酰胺酸10份、高岭土2份、硫酸钙2份、二氧化钛1份。
所述聚醚醚酮树脂的聚合度为60。
所述纳米碳纤维的长径比为1.5。
制备方法:
(1)取聚醚醚酮树脂、聚四氟乙烯树脂和聚酰胺酸混合,然后熔融,不断搅拌;
(2)在上述熔融状态下加入纳米碳纤维、高岭土、硫酸钙和二氧化钛,继续搅拌;
(3)搅拌结束后,成型,即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为2h。
实施例2:
组方:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂50份、纳米碳纤维50份、
聚酰胺酸20份、高岭土10份、硫酸钙8份、二氧化钛5份。
所述聚醚醚酮树脂的聚合度为80。
所述纳米碳纤维的长径比为2.5。
制备方法:
(1)取聚醚醚酮树脂、聚四氟乙烯树脂和聚酰胺酸混合,然后熔融,不断搅拌;
(2)在上述熔融状态下加入纳米碳纤维、高岭土、硫酸钙和二氧化钛,继续搅拌;
(3)搅拌结束后,成型,即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为4h。
实施例3:
组方:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂40份、纳米碳纤维40份、
聚酰胺酸15份、高岭土6份、硫酸钙5份、二氧化钛3份。
所述聚醚醚酮树脂的聚合度为70。
所述纳米碳纤维的长径比为2。
制备方法:
(1)取聚醚醚酮树脂、聚四氟乙烯树脂和聚酰胺酸混合,然后熔融,不断搅拌;
(2)在上述熔融状态下加入纳米碳纤维、高岭土、硫酸钙和二氧化钛,继续搅拌;
(3)搅拌结束后,成型,即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为3h。
实施例4:
组方:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂35份、纳米碳纤维35份、
聚酰胺酸12份、高岭土4份、硫酸钙4份、二氧化钛2份。
所述聚醚醚酮树脂的聚合度为65。
所述纳米碳纤维的长径比为1.8。
制备方法:
(1)取聚醚醚酮树脂、聚四氟乙烯树脂和聚酰胺酸混合,然后熔融,不断搅拌;
(2)在上述熔融状态下加入纳米碳纤维、高岭土、硫酸钙和二氧化钛,继续搅拌;
(3)搅拌结束后,成型,即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为3h。
实施例5:
组方:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂45份、纳米碳纤维45份、
聚酰胺酸18份、高岭土8份、硫酸钙6份、二氧化钛4份。
所述聚醚醚酮树脂的聚合度为75。
所述纳米碳纤维的长径比为2.2。
制备方法:
(1)取聚醚醚酮树脂、聚四氟乙烯树脂和聚酰胺酸混合,然后熔融,不断搅拌;
(2)在上述熔融状态下加入纳米碳纤维、高岭土、硫酸钙和二氧化钛,继续搅拌;
(3)搅拌结束后,成型,即得。
步骤(2)中所述搅拌时间为3h。
实验例本发明所得复合材料性能检测
对照1组采用本发明实施例3组方和制备方法,不同之处在于:所述聚醚醚酮树脂的聚合度为50;
对照2组采用本发明实施例3组方和制备方法,不同之处在于:所述纳米碳纤维的长径比为3;
对照3组采用本发明实施例3组方和制备方法,不同之处在于:所述聚醚醚酮树脂的聚合度为90,所述纳米碳纤维的长径比为1;
最后考察产品性能,拉伸强度采用ISO527方法检测,弯曲强度采用ISO178方法检测,密度采用ISO1183方法检测,结果见下表1.
表1本发明所得复合材料性能检测结果(n=3)
注:与对照组比较,*P<0.05
由上表可得,与对照1组、2组和3组相比较,本发明实施例3、4和5所得复合材料经过检测,结果显示其拉伸强度和弯曲均显著提高,同时,产品密度显著降低。表明本发明复合材料在提高强度的同时,还可以降低密度。
Claims (8)
1.一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,它主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂30-50份、纳米碳纤维30-50份、
聚酰胺酸10-20份、高岭土2-10份、硫酸钙2-8份、二氧化钛1-5份。
2.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,它主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂35-45份、纳米碳纤维35-45份、
聚酰胺酸12-18份、高岭土4-8份、硫酸钙4-6份、二氧化钛2-4份。
3.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,它主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂30份、纳米碳纤维30份、
聚酰胺酸10份、高岭土2份、硫酸钙2份、二氧化钛1份。
4.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,它主要是由以下重量份比例的原料所制成:
聚醚醚酮树脂80份、聚四氟乙烯树脂50份、纳米碳纤维50份、
聚酰胺酸20份、高岭土10份、硫酸钙8份、二氧化钛5份。
5.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,所述聚醚醚酮树脂的聚合度为60-80。
6.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,所述纳米碳纤维的长径比为1.5-2.5。
7.根据权利要求1所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,其主要是由以下步骤所制成:
(1)取聚醚醚酮树脂、聚四氟乙烯树脂和聚酰胺酸混合,然后熔融,不断搅拌;
(2)在上述熔融状态下加入纳米碳纤维、高岭土、硫酸钙和二氧化钛,继续搅拌;
(3)搅拌结束后,成型,即得。
8.根据权利要求6所述的碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料,其特征在于,步骤(2)中所述搅拌时间为2-4h。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610309778.XA CN105802126A (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610309778.XA CN105802126A (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105802126A true CN105802126A (zh) | 2016-07-27 |
Family
ID=56456847
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610309778.XA Pending CN105802126A (zh) | 2016-05-11 | 2016-05-11 | 一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105802126A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105504670A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚醚醚酮复合材料 |
CN107286571A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-24 | 安特普工程塑料(苏州)有限公司 | 一种可注塑耐高温耐磨复合材料及其制备方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101407637A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-15 | 华东理工大学 | 一类纤维增强复合材料及其制备方法 |
CN101813134A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-08-25 | 大连三木得科技有限公司 | 用碳纤维复合材料制作轴承保持架 |
CN102352095A (zh) * | 2003-12-30 | 2012-02-15 | 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 | 聚合物组合物及其制备方法以及由其制备的制品 |
-
2016
- 2016-05-11 CN CN201610309778.XA patent/CN105802126A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102352095A (zh) * | 2003-12-30 | 2012-02-15 | 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 | 聚合物组合物及其制备方法以及由其制备的制品 |
CN101407637A (zh) * | 2008-11-21 | 2009-04-15 | 华东理工大学 | 一类纤维增强复合材料及其制备方法 |
CN101813134A (zh) * | 2010-03-16 | 2010-08-25 | 大连三木得科技有限公司 | 用碳纤维复合材料制作轴承保持架 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
李春华: "双螺杆挤出法制备碳纤维增强聚碳酸酯复合材料的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库(工程科技I辑)》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105504670A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚醚醚酮复合材料 |
CN107286571A (zh) * | 2017-07-21 | 2017-10-24 | 安特普工程塑料(苏州)有限公司 | 一种可注塑耐高温耐磨复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Unterweger et al. | Impact of fiber length and fiber content on the mechanical properties and electrical conductivity of short carbon fiber reinforced polypropylene composites | |
Chen et al. | The effect of double grafted interface layer on the properties of carbon fiber reinforced polyamide 66 composites | |
Gaztelumendi et al. | Enhancement of electrical conductivity of composite structures by integration of carbon nanotubes via bulk resin and/or buckypaper films | |
Ye et al. | Evaluation on the thermal and mechanical properties of HNT-toughened epoxy/carbon fibre composites | |
CN105566844A (zh) | 一种耐磨碳纤维改性聚醚醚酮复合材料及其制备方法 | |
CN110396280B (zh) | 纤维增强环氧树脂基复合材料及其制备方法 | |
CN104559161A (zh) | 耐磨碳纤维增强尼龙66树脂组合物 | |
Zhang et al. | Surface decoration of short-cut polyimide fibers with multi-walled carbon nanotubes and their application for reinforcement of lightweight PC/ABS composites | |
CN108864685A (zh) | 一种提高热塑性碳纤维复合材料力学性能的界面组装结构及方法 | |
CN105802126A (zh) | 一种碳纤维增强聚醚醚酮树脂复合材料 | |
Suresha et al. | Role of graphene nanoplatelets and carbon fiber on mechanical properties of PA66/thermoplastic copolyester elastomer composites | |
Qiao et al. | Effect of carbon nanotubes on the electrical, thermal, mechanical properties and crystallization behavior of continuous carbon fiber reinforced polyether-ether-ketone composites | |
CN104194147A (zh) | 一种多尺度纤维增强聚丙烯/聚酰胺复合材料及其制备方法 | |
CN105440642A (zh) | 一种改性聚碳酸酯工程塑料及其制备方法 | |
Arslan et al. | Effect of fiber amount on mechanical and thermal properties of (3-aminopropyl) triethoxysilane treated basalt fiber reinforced ABS composites | |
CN105624916B (zh) | 一种绗缝成型的碳纤维隔热材料的制作工艺 | |
CN105820554A (zh) | 一种碳纤维增强聚酰胺树脂复合材料 | |
Zhao et al. | Shape memory effect and mechanical properties of graphene/epoxy composites | |
CN105385155A (zh) | 一种拉杆箱用尼龙塑料轴承保持架及其制备方法 | |
CN105924870A (zh) | 一种碳纤维增强聚丙烯酸树脂复合材料 | |
CN105820538A (zh) | 一种碳纤维增强聚碳酸酯复合材料 | |
CN104231621A (zh) | 一种碳纤/碳纳米管增强尼龙复合材料及其制备方法 | |
Navaneethan et al. | The effect of hybrid nanofillers on mechanical responses of woven glass fiber reinforced polymer nanocomposites | |
CN113463213A (zh) | 一种白石墨烯超高分子量聚乙烯复合纤维及其制备方法 | |
Wang et al. | Evaluation of mechanical properties of polyamide 6 (PA6) filled with wollastonite and inorganic modified wollastonite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into 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: 20160727 |