CN106700483A - 一种低成本peek复合材料 - Google Patents
一种低成本peek复合材料 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106700483A CN106700483A CN201510442250.5A CN201510442250A CN106700483A CN 106700483 A CN106700483 A CN 106700483A CN 201510442250 A CN201510442250 A CN 201510442250A CN 106700483 A CN106700483 A CN 106700483A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- peek
- temperature
- ptfe
- area
- caco
- 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
Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明提供了一种低成本PEEK复合材料，PEEK复合材料由碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK混合构成。PEEK复合材料的制备方法，包括以下步骤：一次干燥；高速混合；挤出造粒；二次干燥和注塑成型。本发明在PEEK中加入CaCO3晶须、PTFE进行填充，其填充物的含量高达30%，不但使PEEK的耐摩擦性能显著提高，同时降低了PEEK复合材料的成本。
Description
技术领域
本实发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种低成本PEEK复合材料。
背景技术
聚醚醚酮(PEEK)是一种全芳香族半结晶性的热塑性工程塑料，由于大分子链上含有刚性的苯环、柔顺的醚键及提高分子间作用力的羰基，结构规整，因而具有高耐热性、高强度、高模量、高断裂韧性等优异的综合性能。另外，PEEK有出众的滑动特性，适合于要求低摩擦系数和耐磨使用，但是成本高昂，无机盐晶须具有优良的性能，在复合材料中既表现出短纤维的特性，也有纳米粒子的特性，而且成本低廉，对其他有机物的改性也取得良好的效果。CaCO3晶须具有成本低、白度高、填充量大的特点，可以大量地用于改善聚合物复合材料的力学和摩擦学性能。采用无机盐晶须CaCO3晶须改性PEEK，改性后的PEEK复合材料在提高摩擦学性能同时，也保持了良好好的机械力学性能和较低成本，扩大复合材料的应用范围。
发明内容
（一）要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是开发出一种低成本，同时性能优越于PEEK原料的复合材料。
（二）技术方案
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种低成本PEEK复合材料，由碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK混合构成。
作为本发明优选的技术方案，碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK质量百分比为20%：10%：70%。
作为本发明优选的技术方案，碳酸钙晶须(CaCO3)
的直径为0.1~1.0um, 比表面积为7.0 m 3/g，长度为20~30um。。
本发明还提供了上述PEEK复合材料的制备方法，包括以下步骤：
一次干燥：采用干燥箱对PEEK粉末进行干燥；
高速混合：采用高速混合机将CaCO3晶须、PTFE、PEEK进行混料，以使CaCO3晶须、PTFE、PEEK均匀共混；
挤出造粒：使用双螺杆配混挤出机对混合后的物料进行挤出造粒，将挤出的料条进行风冷至常温后，进行切粒；
二次干燥：将切出的颗粒物料进行干燥处理；
注塑成型：采用常规高温注塑方法，模具为耐高温模具，将二次干燥处理后的颗粒物料通过高温模具制成符合测试要求的形状。
作为本发明优选的技术方案，一次干燥和二次干燥步骤中的温度均为150℃，干燥时间为2h；
作为本发明优选的技术方案，高速混合步骤中混料时间为10min；所述的碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK质量百分比为20%：10%：70%。
作为本发明优选的技术方案，挤出造粒步骤中挤出机的参数设置为一区温度为340℃，二区温度为380℃，三区温度为385℃，四区温度为375℃，五区温度为375℃，六区温度为380℃，七区温度为370℃，八区温度为370℃，机头温度为380℃，主机转速为290r/min，喂料频率为13Hz；挤出造粒步骤中切出的颗粒为3mm长左右的圆柱形颗粒物料。
作为本发明优选的技术方案，注塑成型步骤中注塑机的设置参数为注塑温度为380℃，注塑压力为90MPa，储料压力为110MPa，关模压力为33MPa，模具温度为120℃，螺杆转速为80r/min。
作为本发明优选的技术方案，注塑成型步骤中，耐高温模具为本公司自制模具。
（三）有益效果
(1) CaCO3晶须具有成本低、白度高、填充量大的特点，本发明中加入CaCO3晶须和PTFE的含量高达30%，大大降低了复合材料的成本；(2)本发明（20%CaCO3/10%PTFE/PEEK）复合材料的磨损率小于3.5×10-7mm3/Nm，比纯 PEEK原料磨损率下降了 26倍；(3)本发明中加入了CaCO3晶须，可以大幅改善复合材料的极限PV值，提高复合材料的承载能力；(4)本发明中添加CaCO3晶须提高了复合材料的表面承载能力，在摩擦过程中也减少摩擦副表面粘着和剥层，阻止基体树脂的热塑性变形；(5)本发明中添加的 PTFE 能够优先粘着转移使得 CaCO3/PTFE/PEEK
复合材料在对偶表面形成的转移膜最薄，连续性与均匀性最好，与CaCO3晶须协同有效提高复合材料的摩擦学性能。
附图说明
图1为PEEK复合材料的制备方法的流程示意图。
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
具体实施方式
实施例1
本发明的PEEK复合材料由碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK混合构成，碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK质量百分比为20%：10%：70%，碳酸钙晶须(CaCO3) 的直径为0.1~1.0um,
比表面积为7.0 m 3/g，长度为20~30um。
其机械性能参见表一
表一、PEEK复合材料机械性能表
| 项目 | 单位 | 参数 |
| 洛氏硬度 | 68 | |
| 弯曲强度 | MPa | 19824 |
| 摩擦系数 | 0.26 |
本实施例的PEEK复合材料在保持了PEEK自身耐摩擦、高力学性能、耐高温等优异性能的同时，本发明CaCO3晶须及聚四氟乙烯(PTFE)加入量约30%，大大降低了所制备PEEK复合材料的成本，一定程度上解决了PEEK产品成本高、价格昂贵的因素，使其能更广泛的应用到汽车、航空航天、加工制造等领域。
参见图1，本PEEK复合材料的制备方法，依次包括以下步骤：
一次干燥：采用干燥箱对PEEK粉末进行干燥，温度为150℃，干燥时间为2h；；
高速混合：采用高速混合机将CaCO3晶须、PTFE、PEEK进行混料，以使CaCO3晶须、PTFE、PEEK均匀共混，混料时间为10min；所述的碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK质量百分比为20%：10%：70%。；
挤出造粒：使用双螺杆配混挤出机对混合后的物料进行挤出造粒，将挤出的料条进行风冷至常温后，进行切粒，挤出造粒步骤中挤出机的参数设置为一区温度为340℃，二区温度为380℃，三区温度为385℃，四区温度为375℃，五区温度为375℃，六区温度为380℃，七区温度为370℃，八区温度为370℃，机头温度为380℃，主机转速为290r/min，喂料频率为13Hz；挤出造粒步骤中切出的颗粒为3mm长左右的圆柱形颗粒物料。
二次干燥：将切出的颗粒物料进行干燥处理，温度为150℃，干燥时间为2h；
注塑成型：采用常规注塑方法，将二次干燥处理后的颗粒物料制成符合要求的形状，注塑机的设置参数为注塑温度为380℃，注塑压力为90MPa，储料压力为110MPa，关模压力为33MPa，模具温度为120℃，螺杆转速为80r/min，耐高温模具为本公司自制模具。
Claims (9)
1.一种低成本PEEK复合材料，其特征在于：由碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK混合构成。
2.根据权利要求1所述的PEEK复合材料，其特征在于碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK质量百分比为20%：10%：70%。
3.根据权利要求1或2所述的PEEK复合材料，其特征在于：碳酸钙晶须(CaCO3) 的直径为0.1~1.0um, 比表面积为7.0 m 3/g，长度为20~30um。
4.根据权利要求1或2或3所述的PEEK复合材料的制备方法，包括以下步骤：
一次干燥：采用干燥箱对PEEK粉末进行干燥；
高速混合：采用高速混合机将CaCO3晶须、PTFE、PEEK进行混料，以使CaCO3晶须、PTFE、PEEK均匀共混；
挤出造粒：使用双螺杆配混挤出机对混合后的物料进行挤出造粒，将挤出的料条进行风冷至常温后，进行切粒；
二次干燥：将切出的颗粒物料进行干燥处理；
注塑成型：采用常规高温注塑方法，模具为耐高温模具，将二次干燥处理后的颗粒物料通过高温模具制成符合测试要求的形状。
5.根据权利要求4所述的PEEK复合材料的制备方法，其特征在于：一次干燥和二次干燥步骤中的温度均为150℃，干燥时间为2h。
6.根据权利要求4所述的PEEK复合材料的制备方法，其特征在于：高速混合步骤中混料时间为10min；所述的碳酸钙晶须(CaCO3)、聚四氟乙烯(PTFE)、PEEK质量百分比为20%：10%：70%。
7.根据权利要求4所述的PEEK复合材料的制备方法，其特征在于：挤出造粒步骤中挤出机的参数设置为一区温度为340℃，二区温度为380℃，三区温度为385℃，四区温度为375℃，五区温度为375℃，六区温度为380℃，七区温度为370℃，八区温度为370℃，机头温度为380℃，主机转速为290r/min，喂料频率为13Hz；挤出造粒步骤中切出的颗粒为3mm长左右的圆柱形颗粒物料。
8.根据权利要求4所述的PEEK复合材料的制备方法，其特征在于：注塑成型步骤中注塑机的设置参数为注塑温度为380℃，注塑压力为90MPa，储料压力为110MPa，关模压力为33MPa，模具温度为120℃，螺杆转速为80r/min。
9.根据权利要求4所述的PEEK复合材料的制备方法，其特征在于：注塑成型步骤中，耐高温模具为本公司自制模具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510442250.5A CN106700483A (zh) | 2015-07-25 | 2015-07-25 | 一种低成本peek复合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510442250.5A CN106700483A (zh) | 2015-07-25 | 2015-07-25 | 一种低成本peek复合材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106700483A true CN106700483A (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=58894695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510442250.5A Pending CN106700483A (zh) | 2015-07-25 | 2015-07-25 | 一种低成本peek复合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106700483A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108329674A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 深圳万佳互动科技有限公司 | 碳酸钙晶须增强复合材料的制备方法及碳酸钙晶须增强复合材料 |
| CN110358231A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-10-22 | 邓建明 | 一种相容性佳的ptfe基复合材料 |
-
2015
- 2015-07-25 CN CN201510442250.5A patent/CN106700483A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108329674A (zh) * | 2018-03-12 | 2018-07-27 | 深圳万佳互动科技有限公司 | 碳酸钙晶须增强复合材料的制备方法及碳酸钙晶须增强复合材料 |
| CN110358231A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-10-22 | 邓建明 | 一种相容性佳的ptfe基复合材料 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100580023C (zh) | 一种丁腈橡胶与聚甲醛的组合物及其制备方法 | |
| CN104177829B (zh) | 增韧耐磨复合材料及其制备方法 | |
| CN107304285B (zh) | 一种聚酯改性材料及其膜制品的制备方法 | |
| CN102286201A (zh) | 一种高强度尼龙复合物及其制备方法 | |
| WO2022127858A1 (zh) | 一种高熔体强度聚丙烯材料及其制备方法和应用 | |
| CN112143242A (zh) | 物理化学协同改性低温高强度耐磨尼龙66及其制备方法 | |
| CN104530607A (zh) | 一种改性tpu/pvc合金及其制备方法 | |
| CN106700483A (zh) | 一种低成本peek复合材料 | |
| CN104194123B (zh) | 聚丙烯腈纤维/高密度聚乙烯复合材料的制备方法 | |
| CN113429779A (zh) | 一种增强增韧共混改性pa6/mxd6复合材料及其制备方法 | |
| CN107266856A (zh) | 一种耐热peek复合材料 | |
| CN111019338A (zh) | 一种超高比重聚酰胺材料及其制备方法和应用 | |
| CN101633752A (zh) | 聚烯烃类热塑性弹性体及其制造方法 | |
| CN109517402A (zh) | 一种预应力纤维木塑地板 | |
| CN105017697A (zh) | 耐高温蠕变、低磨损可注塑的含氟热塑性密封材料及低泄漏密封环的制备方法 | |
| CN107841090A (zh) | 一种耐冲击peek复合材料 | |
| US20230057886A1 (en) | Polymer composition comprising graphene | |
| CN108070205A (zh) | 一种peek/pes复合材料 | |
| CN112210195A (zh) | 一种可生物降解聚乳酸塑料袋及其制备方法 | |
| CN109181065A (zh) | 一种用于制备uhmwpe/hdpe管材的组合物 | |
| CN110240781A (zh) | 一种高流动低介电常数聚醚醚酮复合材料及其制备方法 | |
| CN105199313A (zh) | 一种高尺寸稳定性、耐磨性优异的peek阀片复合材料 | |
| CN115651308A (zh) | 一种以pp塑料为基础的改良塑料材料 | |
| CN108864664B (zh) | 一种长纤维增强热塑性复合材料及其制备方法 | |
| CN112430383B (zh) | 一种高流动增强pet/asa材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170524 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |