CN108822489A - 一种peek导电材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PEEK导电材料及其制备方法。按质量百分比计，该PEEK导电材料由60‑92％的PEEK、5‑30％的改性炭黑和3‑30％的改性石墨组成，改性炭黑由炭黑经N‑(苯并环丁烯‑4‑基)马来酰亚胺表面处理获得。N‑(苯并环丁烯‑4‑基)马来酰亚胺能够提高炭黑的亲油性和分散性，从而炭黑均能够均匀分散在PEEK基体材料中，不会发生团聚，赋予PEEK导电材料以优良的断裂伸长率和导电性；苯并环丁烯基团使改性炭黑的分解温度均达到450℃以上，赋予PEEK导电材料优良的热稳定性。炭黑和石墨之间复配增效，能够进一步提高PEEK导电材料的热稳定性和导电性。

Description

一种PEEK导电材料及其制备方法
技术领域
本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种PEEK导电材料及其制备方法。
背景技术
聚醚醚酮，英文名称polyetheretherketone(简称PEEK)，它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物。PEEK树脂是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势，比如，耐正高温260℃，机械性能优异，自润滑性好，耐化学品腐蚀，阻燃，耐剥离性，耐磨性，不耐强硝酸、浓硫酸，抗辐射，超强的机械性能，PEEK在航空航天、汽车制造、电子电气、医疗和食品加工等领域得到广泛应用。
聚醚醚酮是一种高绝缘性材料，其表面电阻率达到1014-1016Ω，这就使得材料表面富聚的静电电荷不易排除，会形成高达几万伏的静电高压，当将聚醚醚酮用于包装电子器件或电器产品时，需要使其具有导电性，否则其表面的静电将会使相关的电子产品发生损坏。
如授权公告号为CN 102942780 B的中国发明专利公开了一种聚醚醚酮导电薄膜，按质量百分比计，该聚醚醚酮导电薄膜由89-99％的聚醚醚酮树脂和1-11％的导电填料组成。
该聚醚醚酮导电薄膜直接将导电填料混入聚醚醚酮树脂中，但如炭黑、碳纤维材料、石墨等导电填料极有可能发生团聚，在聚醚醚酮树脂中难以均匀分散，使得最终获得的薄膜的导电性能较差，这就需要改善导电填料在聚醚醚酮中的分散和分布，改善手段包括采用特殊分散手段、对导电填料进行表面处理和使用更小粒径的填料等等。对导电填料进行表面处理是行之有效的有段，以往都是采用丙烯酰胺、苯乙烯等或硅烷偶联剂等进行接枝改性，但这些材料的分解温度都小于350℃，而PEEK的注塑加工温度通常在370-390℃，这就使得在对PEEK进行注塑加工时导电填料上的改性材料会发生分解，使其对炭黑的表面失去应有的改性作用。
发明内容
本申请的发明目的是提供一种具有优良的热稳定性和导电性能的PEEK导电材料。
为实现上述目的，本申请的技术方案如下：
一种PEEK导电材料，按质量百分比计，由60-92％的PEEK、5-30％的改性炭黑和3-30％的改性石墨组成，所述的改性炭黑由炭黑经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理获得。
本申请采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺对炭黑进行表面处理，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺能够提高炭黑的亲油性和分散性，从而炭黑均能够均匀分散在PEEK基体材料中，不会发生团聚，赋予本申请的PEEK导电材料以优良的断裂伸长率和导电性。
并且，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺具有的苯并环丁烯基团和酰亚胺五元环均具有优异的热稳定性，经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺改性后的改性炭黑的分解温度均达到450℃以上，从而在370-390℃的PEEK加工温度下，改性炭黑仍旧具有优良的热稳定性，不会发生热分解。
选用石墨与改性炭黑复配增效，能够进一步提高PEEK导电材料的热稳定性和导电性。
在上述的PEEK导电材料中，所述的石墨为改性石墨，该改性石墨由石墨粉经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理获得。石墨粉虽然具有较小的粒径，但也会发生团聚现象，因此本申请也采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺对石墨粉进行表面处理。
在上述的PEEK导电材料中，所述的改性炭黑的制备方法包括：将炭黑与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理的改性炭黑；
所述的改性石墨的制备方法包括：将石墨粉与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理的改性石墨。
Diels-Alder反应过程中，不仅N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺会与炭黑、石墨表面的共轭双烯结构发生Diels-Alder反应，使炭黑、石墨表面分别接枝N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺(通过酰亚胺五元环与共轭双烯聚合成六元环而实现接枝)；而且N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺单体之间也会发生Diels-Alder反应(N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺单体的苯并环丁烯在高热下开环与另一N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺上的酰亚胺五元环聚合成六元环)，从而N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺能够将炭黑粒子聚成链状或葡萄状或网状的凝聚体、将石墨粒子聚成链状或葡萄状或网状的凝聚体，凝聚体中含有多个“N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺+炭黑(或石墨)+N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺”重复单元，两重复单元之间通过各自的N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺实现连接，并且由于N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺的酰亚胺五元环具有空间位阻效应，使得聚合长链不会发生回转和团聚；同一炭黑(或石墨)粒子上还可以接枝更多的N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺，使凝聚体呈葡萄状或网状；这就使得改性炭黑具有极高的结构性，形成不易破坏的空间网络，由于N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺本身即具有良好的力学和电气性能，因此该空间网络中能够形成无数条链式导电结构，赋予PEEK优良的导电性。
作为优选，所述的改性炭黑由炭黑经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理获得，所述的改性石墨由石墨经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理获得。
在上述的PEEK导电材料中，所述的改性炭黑的制备方法包括：将炭黑、N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理的改性炭黑；
和/或：所述的改性石墨的制备方法包括：将石墨粉与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理的改性石墨。
采用N-苯基马来酰亚胺和N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺同时对炭黑(或石墨粉)进行接枝改性时，Diels-Alder反应过程中，不仅炭黑(或石墨)表面能够接枝N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺，而且N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺单体之间、N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺单体与N-苯基马来酰亚胺单体之间均能发生Diels-Alder反应，这就使得形成的凝聚体的空间网络中，链式导电结构堆积更为紧密、网络程度更高，在进一步提高炭黑(或石墨)的分散性、亲油性和热稳定性的同时，能够进一步增强PEEK导电材料的导电性。
作为优选，按质量百分比计，该PEEK导电材料由65-75％的PEEK、15-20％的改性炭黑和10-15％的石墨组成。
本申请还提供了一种所述的防静电PEEK树脂材料的制备方法，该制备方法依次包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑和改性石墨；
如上所述，改性炭黑可以由炭黑与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺混合、进行Diels-Alder反应后获得；也可以由炭黑、N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺混合、进行Diels-Alder反应后获得。
同样地，改性石墨可以由石墨粉与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺混合、进行Diels-Alder反应后获得；也可以由石墨粉、N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺混合、进行Diels-Alder反应后获得。
无论采用哪种手段制备，在进行Diels-Alder反应前，将所述的炭黑和石墨粉置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后使用。炭黑具有一定的吸水性，但吸附在炭黑上的水分子会影响后续炭黑与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺或N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺的反应，影响对炭黑的表面改性。同样，石墨粉在使用前也需要烘干以去除水份。
本申请中使用的石墨粉可以是市售的石墨粉，也可以是由石墨研磨获得的；石墨粉的粒径范围为3-50μm，具有较大粒径范围的石墨粉，其导电性能越好。
当仅采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺进行表面改性时，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与炭黑的质量比为(0.01-30):100，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与石墨粉的质量比为(0.01-30):100。
作为优选，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与炭黑的质量比为(3-8):100，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与石墨粉的质量比为(3-5):100。在上述的混合比例下，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺对提高炭黑和石墨粉的热稳定性和导电性效果更佳。
作为进一步优选，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与炭黑的质量比为6:100，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与石墨粉的质量比为4:100。
当采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺进行表面改性时，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和炭黑的质量比为(2-4):(2-4):100，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和石墨粉的质量比为(2-4):(2-4):100。
作为优选，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和炭黑的质量比为4:3:100，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和石墨粉的质量比为3:2:100。
与单纯使用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺进行表面改性相比，采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺共同进行表面改性后，在达到与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺单独改性所能达到的效果的同时能够减少N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺的用量，大大节约了炭黑改性和石墨改性的成本。
作为优选，所述的Diels-Alder反应的反应条件为：在150-200℃下反应1-7h。作为进一步优选，当仅采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺进行表面改性时，所述的Diels-Alder反应的反应条件为：在170℃下反应4-5h；当采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺共同进行表面改性时，所述的Diels-Alder反应的反应条件为：在200℃下反应3-4h。
(2)按预设的质量百分比将改性炭黑、PEEK和改性石墨混匀，于100-200℃下干燥4-12h，冷却；
(3)将冷却后的混合物料在370-390℃下注塑成型材。
注塑工艺采用现有技术中常规的PEEK注塑工艺和注塑机即可，注塑获得的型材根据需要可以是棒材、板材、片材或膜材。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本申请采用N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺分别对炭黑和石墨粉进行表面处理，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺能够提高炭黑和石墨粉的亲油性和分散性，从而炭黑和石墨能够均匀分散在PEEK基体材料中，不会发生团聚，赋予本申请的PEEK导电材料以优良的断裂伸长率和导电性。
(2)N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺具有的苯并环丁烯基团和酰亚胺五元环均具有优异的热稳定性，经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺改性后的改性炭黑的分解温度均达到450℃以上，从而在370-390℃的PEEK加工温度下，改性炭黑仍旧具有优良的热稳定性，不会发生热分解。
(3)炭黑和石墨之间复配增效，能够进一步提高PEEK导电材料的热稳定性和导电性。
具体实施方式
下面列举具体实施方式对本发明的技术方案做进一步详细说明。
下述实施例中所使用的PEEK、炭黑、石墨粉、N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺均可采用市售原料，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺也可以参照文献：Tan L.S.,Arnlod F.E..Resin systems derived from benzocyclobutene-maleimidecompounds:US,4916235[P].1990-04-10.中所记载的方法制备。所制备得到的PEEK棒材的型号均在之间。
实施例1
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:0.01的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入150℃反应釜中进行Diels-Alder反应7小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:0.01的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入150℃反应釜中进行Diels-Alder反应7小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取60％的PEEK、20％的改性炭黑和20％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例2
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:3的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入150℃反应釜中进行Diels-Alder反应7小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:3的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入150℃反应釜中进行Diels-Alder反应7小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取65％的PEEK、20％的改性炭黑和15％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例3
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:6的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应4小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:4的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例4
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:7的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:5的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应4小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取92％的PEEK、5％的改性炭黑和3％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例5
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:15的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入200℃反应釜中进行Diels-Alder反应1小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:15的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入200℃反应釜中进行Diels-Alder反应1小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取92％的PEEK、5％的改性炭黑和3％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例6
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:30的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入200℃反应釜中进行Diels-Alder反应3小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:30的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入200℃反应釜中进行Diels-Alder反应3小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取92％的PEEK、5％的改性炭黑和3％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例7
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:30的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入200℃反应釜中进行Diels-Alder反应3小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:30的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入200℃反应釜中进行Diels-Alder反应3小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取92％的PEEK、5％的改性炭黑和3％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例8
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:4:3混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:4的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例9
本实施例一种PEEK树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:2:4混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:4的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例10
本实施例一种PEEK树脂材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:4:4混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:4的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例11
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:4:3混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:2:4混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例12
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:4:3混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:3:2混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例13
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:4:3混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:4:4混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
实施例14
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺以100:6的质量比混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应4小时，获得改性炭黑。
(2)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的石墨粉(粒径范围5-50μm)，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(3)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
对比例1
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将炭黑、石墨粉分别置于100-110℃下干燥25h以上，冷却；
(2)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的炭黑和10％的石墨粉(粒径范围5-50μm)，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(3)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
对比例2
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-苯基马来酰亚胺以质量比100:7混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:3:2混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
对比例3
本实施例一种PEEK导电材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑；
将炭黑置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺以质量比100:4:3混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性炭黑。
(2)制备改性石墨；
将石墨粉(粒径范围为3-50μm)置于100-110℃下干燥25h以上，冷却后与N-苯基马来酰亚胺以质量比100:5混合，并在高速混料机中分散均匀，分散均匀后转入170℃反应釜中进行Diels-Alder反应5小时，获得改性石墨。
(3)按质量百分比计，取75％的PEEK、15％的改性炭黑和10％的改性石墨，置于高速混料机中混合均匀后置于100℃烘箱中去除水份，待完全干燥后，冷却备用；
(4)将冷却后的混合物料转入注塑机中，在370-390℃下注塑成棒材。
对上述各实施例制备的PEEK棒材进行性能测试，测试结果见表1。
表1
实施例 拉伸强度/Mpa 断裂伸长率/％ 表面电阻率/Ω
实施例1 100 60％ 8×103
实施例2 110 75％ 5.3×103
实施例3 127 83％ 4×103
实施例4 116 77％ 4.8×103
实施例5 108 64％ 6×103
实施例6 104 63％ 6.6×103
实施例7 145 91％ 2.4×103
实施例8 130 86％ 3×103
实施例9 137 88％ 2.8×103
实施例10 151 94％ 2.1×103
实施例11 162 102％ 1.2×103
实施例12 155 98％ 1.6×103
实施例13 92 52％ 6×104
对比例1 49 37％ 8×105
对比例2 73 48％ 6×105
对比例3 75 46％ 6×105

Claims (10)

1.一种PEEK导电材料，其特征在于，按质量百分比计，由60-92％的PEEK、5-30％的改性炭黑和3-30％的石墨组成，所述的改性炭黑由炭黑经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理获得。
2.如权利要求1所述的PEEK导电材料，其特征在于，所述的石墨为改性石墨，该改性石墨由石墨粉经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理获得。
3.如权利要求2所述的PEEK导电材料，其特征在于，所述的改性炭黑的制备方法包括：将炭黑与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理的改性炭黑；
所述的改性石墨的制备方法包括：将石墨粉与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺表面处理的改性石墨。
4.如权利要求1或2所述的PEEK导电材料，其特征在于，所述的改性炭黑由炭黑经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理获得，
和/或：所述的改性石墨由石墨经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理获得。
5.如权利要求4所述的PEEK导电材料，其特征在于，所述的改性炭黑的制备方法包括：将炭黑、N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理的改性炭黑；
所述的改性石墨的制备方法包括：将石墨粉与N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺混合，进行Diels-Alder反应，获得经N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺表面处理的改性石墨。
6.如权利要求3所述的PEEK导电材料，其特征在于，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与炭黑的质量比为(0.01-30):100，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺与石墨粉的质量比为(0.01-30):100。
7.如权利要求5所述的PEEK导电材料，其特征在于，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和炭黑的质量比为(2-4):(2-4):100，N-(苯并环丁烯-4-基)马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺和石墨粉的质量比为(2-4):(2-4):100。
8.如权利要求3或5所述的PEEK导电材料，其特征在于，所述的Diels-Alder反应的反应条件为：在150-200℃下反应1-7h。
9.如权利要求1所述的PEEK导电材料，其特征在于，按质量百分比计，由65-75％的PEEK、15-20％的改性炭黑和10-15％的石墨组成。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的PEEK导电材料的制备方法，其特征在于，依次包括以下步骤：
(1)制备改性炭黑和改性石墨；
(2)按预设的质量百分比将改性炭黑、PEEK和改性石墨混匀，于100-200℃下干燥4-12h，冷却；
(3)将冷却后的混合物料在370-390℃下注塑成型材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114230863A (zh) * 2021-11-29 2022-03-25 安徽大学 石墨烯和炭黑复配补强导热填料及其在高强高弹导热丁苯橡胶复合材料制备中的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916235A (en) * 1986-11-26 1990-04-10 University Of Dayton Resin systems derived from benzocyclobutene-maleimide compounds
CN103254533A (zh) * 2013-06-14 2013-08-21 中材科技股份有限公司 一种掺杂导电粒子聚四氟乙烯薄膜的制备方法
CN102942780B (zh) * 2012-11-19 2014-07-09 吉林大学 聚醚醚酮导电薄膜及其导电性能可调控的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4916235A (en) * 1986-11-26 1990-04-10 University Of Dayton Resin systems derived from benzocyclobutene-maleimide compounds
CN102942780B (zh) * 2012-11-19 2014-07-09 吉林大学 聚醚醚酮导电薄膜及其导电性能可调控的制备方法
CN103254533A (zh) * 2013-06-14 2013-08-21 中材科技股份有限公司 一种掺杂导电粒子聚四氟乙烯薄膜的制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114230863A (zh) * 2021-11-29 2022-03-25 安徽大学 石墨烯和炭黑复配补强导热填料及其在高强高弹导热丁苯橡胶复合材料制备中的应用

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