CN109825043A - 一种耐高温复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耐高温复合材料，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯11‑19份、聚苯醚12‑23份、聚对苯二甲酸乙二醇酯56‑74份、聚醚酮25‑37份、聚芳醚酮22‑36份、稳定剂5‑8份、陶瓷粉2‑6份、抗氧化剂1‑5份与玻璃纤维4‑9份。本发明所述的一种耐高温复合材料的制备方法，加入聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮，树脂之间相互熔融交联，能够增强复合材料的耐高温性、耐磨性、抗辐射性与强度，提高复合材料的性能，满足不同环境的使用要求，在加入聚苯醚的过程中加入聚苯乙烯，进行混后改性，改进其成型加工性，便于熔融加工，避免不能充分混合导致的无法满足其混合材料的性能，提高熔融混合效率，增大混合材料的耐高温性，带来更好的使用前景。
Description
技术领域
本发明涉及耐高温复合材料技术领域，更具体地说，涉及一种耐高温复合材料的制备方法。
背景技术
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料，复合材料对现代科学技术的发展，有着十分重要的作用，除了运用在航空航天等尖端技术上，生活中的使用也是越来越多，要求耐高温效果好、韧性强、可承受压力大，但是目前市场中的耐高温复合材料大多不能满足以上全部条件，随着科技的不断发展，人们已经可以根据需要设计制造的所需的复合材料；
现有的耐高温复合材料的制备方法在加工时存在一定的弊端，首先，现有的耐高温复合材料自身性能简单，只能满足耐高温性能，不具有其他优异性能，无法满足不同环境的使用要求，其次，在加入聚苯醚进行熔融混合的过程中，聚苯醚本身耐高温，加工困难，不便于融合，单独的添加聚苯醚无法提高复合材料的耐高温性，为此，我们提出一种耐高温复合材料的制备方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种耐高温复合材料，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯11-19份、聚苯醚12-23份、聚对苯二甲酸乙二醇酯56-74份、聚醚酮25-37份、聚芳醚酮22-36份、稳定剂5-8份、陶瓷粉2-6份、抗氧化剂1-5份与玻璃纤维4-9份。
优选的，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯14-16份、聚苯醚17-19份、聚对苯二甲酸乙二醇酯64-66份、聚醚酮31-33份、聚芳醚酮29-31份、稳定剂6-8份、陶瓷粉3-5份、抗氧化剂2-4份与玻璃纤维6-8份。
优选的，所述稳定剂包括硅酸钠、尿素与氯酸钾中的一种或多种，所述抗氧化剂为仲丁基对苯二胺抗氧剂。
一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，所述具体步骤如下：
(1)配料称量：按照重量份数，称取以下原料：聚苯乙烯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮；
(2)混料熔融：将步骤(1)中称量的原料加入反应釜中混合，进行聚合反应，并加热熔融搅拌均匀，得到乳状的初级混合料；
(3)加料搅拌：向步骤(2)中加入足够分量的稳定剂、陶瓷粉、抗氧化剂与玻璃纤维，并加热熔融搅拌均匀，得到复合混合料；
(4)注塑成型：将步骤(3)中制成的复合混合料加入到注塑机中进行注塑成型，并对成型模具冷却，加工出所需的复合材料。
优选的，所述步骤(2)中熔融加热温度为500-600℃，保温20-30min，搅拌速度为100-120r/min，直至完全熔融。
优选的，所述步骤(3)中熔融加热温度为300-400℃，搅拌速度为90-100r/min，搅拌时间为10-15min，直至搅拌均匀。
优选的，所述步骤(4)中注塑成型后模具内部复合混合料置于零下20-零下25℃进行冷却降温成型。
优选的，所述步骤(2)中聚苯醚本身耐高温，加工困难，通过和聚苯乙烯相混后改性，改进其成型加工性，在混料熔融时需先进行聚苯乙烯与聚苯醚的改性混合。
本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的耐高温复合材料，加入聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮，树脂之间相互熔融交联，能够增强复合材料的耐高温性、耐磨性、抗辐射性与强度，提高复合材料的性能，满足不同环境的使用要求；
2、在加入聚苯醚的过程中加入聚苯乙烯，进行混后改性，改进其成型加工性，便于熔融加工，避免不能充分混合导致的无法满足其混合材料的性能，提高熔融混合效率，增大混合材料的耐高温性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
图1为本发明一种耐高温复合材料的制备方法的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种耐高温复合材料，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯14份、聚苯醚17份、聚对苯二甲酸乙二醇酯64份、聚醚酮31份、聚芳醚酮29份、稳定剂6份、陶瓷粉3份、抗氧化剂2份与玻璃纤维6份，所述稳定剂包括硅酸钠、尿素与氯酸钾中的一种或多种，所述抗氧化剂为仲丁基对苯二胺抗氧剂。
一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，所述具体步骤如下：
(1)配料称量：按照重量份数，称取以下原料：聚苯乙烯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮；
(2)混料熔融：将步骤(1)中称量的原料加入反应釜中混合，进行聚合反应，并加热熔融搅拌均匀，熔融加热温度为500℃，保温20min，搅拌速度为100r/min，直至完全熔融，得到乳状的初级混合料，聚苯醚本身耐高温，加工困难，通过和聚苯乙烯相混后改性，改进其成型加工性，在混料熔融时需先进行聚苯乙烯与聚苯醚的改性混合；
(3)加料搅拌：向步骤(2)中加入足够分量的稳定剂、陶瓷粉、抗氧化剂与玻璃纤维，并加热熔融搅拌均匀，熔融加热温度为300℃，搅拌速度为90r/min，搅拌时间为10min，直至搅拌均匀，得到复合混合料；
(4)注塑成型：将步骤(3)中制成的复合混合料加入到注塑机中进行注塑成型，并对成型模具冷却，注塑成型后模具内部复合混合料置于零下20℃进行冷却降温成型，加工出所需的复合材料。
实施例2
一种耐高温复合材料，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯15份、聚苯醚18份、聚对苯二甲酸乙二醇酯65份、聚醚酮32份、聚芳醚酮30份、稳定剂7份、陶瓷粉4份、抗氧化剂3份与玻璃纤维7份，所述稳定剂包括硅酸钠、尿素与氯酸钾中的一种或多种，所述抗氧化剂为仲丁基对苯二胺抗氧剂。
一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，所述具体步骤如下：
(1)配料称量：按照重量份数，称取以下原料：聚苯乙烯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮；
(2)混料熔融：将步骤(1)中称量的原料加入反应釜中混合，进行聚合反应，并加热熔融搅拌均匀，熔融加热温度为550℃，保温25min，搅拌速度为110r/min，直至完全熔融，得到乳状的初级混合料，聚苯醚本身耐高温，加工困难，通过和聚苯乙烯相混后改性，改进其成型加工性，在混料熔融时需先进行聚苯乙烯与聚苯醚的改性混合；
(3)加料搅拌：向步骤(2)中加入足够分量的稳定剂、陶瓷粉、抗氧化剂与玻璃纤维，并加热熔融搅拌均匀，熔融加热温度为350℃，搅拌速度为95r/min，搅拌时间为13min，直至搅拌均匀，得到复合混合料；
(4)注塑成型：将步骤(3)中制成的复合混合料加入到注塑机中进行注塑成型，并对成型模具冷却，注塑成型后模具内部复合混合料置于零下24℃进行冷却降温成型，加工出所需的复合材料。
实施例3
一种耐高温复合材料，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯16份、聚苯醚19份、聚对苯二甲酸乙二醇酯66份、聚醚酮33份、聚芳醚酮31份、稳定剂8份、陶瓷粉5份、抗氧化剂4份与玻璃纤维8份，所述稳定剂包括硅酸钠、尿素与氯酸钾中的一种或多种，所述抗氧化剂为仲丁基对苯二胺抗氧剂。
一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，所述具体步骤如下：
(1)配料称量：按照重量份数，称取以下原料：聚苯乙烯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮；
(2)混料熔融：将步骤(1)中称量的原料加入反应釜中混合，进行聚合反应，并加热熔融搅拌均匀，熔融加热温度为600℃，保温30min，搅拌速度为120r/min，直至完全熔融，得到乳状的初级混合料，聚苯醚本身耐高温，加工困难，通过和聚苯乙烯相混后改性，改进其成型加工性，在混料熔融时需先进行聚苯乙烯与聚苯醚的改性混合；
(3)加料搅拌：向步骤(2)中加入足够分量的稳定剂、陶瓷粉、抗氧化剂与玻璃纤维，并加热熔融搅拌均匀，熔融加热温度为400℃，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为15min，直至搅拌均匀，得到复合混合料；
(4)注塑成型：将步骤(3)中制成的复合混合料加入到注塑机中进行注塑成型，并对成型模具冷却，注塑成型后模具内部复合混合料置于零下25℃进行冷却降温成型，加工出所需的复合材料。
表1为实施例1-3耐高温复合材料制作方法中各个数据的对比结果，并对各组实施例进行耐高温、耐磨性与抗辐射性的实验对比，结果如下表：
由表1实验数据可知三组实施例通过加入聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮，树脂之间相互熔融交联，均提高了复合材料的耐高温性、耐磨性、抗辐射性与强度，提高复合材料的性能，其中实施例3为最优的选择，能够满足不同环境的使用要求；由于聚苯醚本身耐高温，加工困难，其中在加入聚苯醚的过程中加入聚苯乙烯，进行混后改性，改进其成型加工性，便于熔融加工，避免不能充分混合导致的无法满足其混合材料的性能，提高熔融混合效率，增大混合材料的耐高温性。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种耐高温复合材料，其特征在于，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯11-19份、聚苯醚12-23份、聚对苯二甲酸乙二醇酯56-74份、聚醚酮25-37份、聚芳醚酮22-36份、稳定剂5-8份、陶瓷粉2-6份、抗氧化剂1-5份与玻璃纤维4-9份。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温复合材料，其特征在于，按照重量份数，由以下原料制备而成：聚苯乙烯14-16份、聚苯醚17-19份、聚对苯二甲酸乙二醇酯64-66份、聚醚酮31-33份、聚芳醚酮29-31份、稳定剂6-8份、陶瓷粉3-5份、抗氧化剂2-4份与玻璃纤维6-8份。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温复合材料，其特征在于，所述稳定剂包括硅酸钠、尿素与氯酸钾中的一种或多种，所述抗氧化剂为仲丁基对苯二胺抗氧剂。
4.根据权利要求1-3所述的任一一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，其特征在于，所述具体步骤如下：
(1)配料称量：按照重量份数，称取以下原料：聚苯乙烯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚酮与聚芳醚酮；
(2)混料熔融：将步骤(1)中称量的原料加入反应釜中混合，进行聚合反应，并加热熔融搅拌均匀，得到乳状的初级混合料；
(3)加料搅拌：向步骤(2)中加入足够分量的稳定剂、陶瓷粉、抗氧化剂与玻璃纤维，并加热熔融搅拌均匀，得到复合混合料；
(4)注塑成型：将步骤(3)中制成的复合混合料加入到注塑机中进行注塑成型，并对成型模具冷却，加工出所需的复合材料。
5.根据权利要求4所述的一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中熔融加热温度为500-600℃，保温20-30min，搅拌速度为100-120r/min，直至完全熔融。
6.根据权利要求4所述的一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中熔融加热温度为300-400℃，搅拌速度为90-100r/min，搅拌时间为10-15min，直至搅拌均匀。
7.根据权利要求4所述的一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中注塑成型后模具内部复合混合料置于零下20-零下25℃进行冷却降温成型。
8.根据权利要求4所述的一种耐高温复合材料的制备方法的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中聚苯醚本身耐高温，加工困难，通过和聚苯乙烯相混后改性，改进其成型加工性，在混料熔融时需先进行聚苯乙烯与聚苯醚的改性混合。
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