CN114561081A - 一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法 - Google Patents

一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114561081A
CN114561081A CN202210421131.1A CN202210421131A CN114561081A CN 114561081 A CN114561081 A CN 114561081A CN 202210421131 A CN202210421131 A CN 202210421131A CN 114561081 A CN114561081 A CN 114561081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ether
polyether
ketone
film
rigidity
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.)
Granted
Application number
CN202210421131.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114561081B (zh
Inventor
张笋
黄亦迎
刘书萌
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.)
Foshan Dafu New Material Co ltd
Original Assignee
Foshan Dafu New Material 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 Foshan Dafu New Material Co ltd filed Critical Foshan Dafu New Material Co ltd
Priority to CN202210421131.1A priority Critical patent/CN114561081B/zh
Publication of CN114561081A publication Critical patent/CN114561081A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114561081B publication Critical patent/CN114561081B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08J2361/16—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
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2479/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C08J2461/00 - C08J2477/00
    • C08J2479/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08J2479/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • 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
    • C08K2201/002—Physical properties
    • C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
    • 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
    • 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
    • C08K3/34—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
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本申请公开了一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法，属于塑料薄膜领域，高刚性聚醚醚酮薄膜由以下原料制成：聚醚醚酮树脂70~89%、滑石粉或云母粉5~20%、碳纳米管2~6%、硅烷偶联剂1~4%、聚醚酰亚胺树脂0~11%、其他助剂0~7%。高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法包括以下步骤：取滑石粉或云母粉，将硅烷偶联剂加入到滑石粉或云母粉中并混合搅拌，然后加入聚醚醚酮树脂和碳纳米管，继续搅拌，制得混合料；将混合料熔融、挤出、造粒，制得改性聚醚醚酮颗粒；将改性聚醚醚酮颗粒熔融、挤出并塑化、流延、冷却定型，制得高刚性聚醚醚酮薄膜。本申请具有提高聚醚醚酮薄膜的刚性的优点。

Description

一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法
技术领域
本申请涉及塑料薄膜领域，尤其是涉及一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法。
背景技术
塑料的使用一般受应用场景的限制，对于电工、航空、精密机械和军工等要求较高的应用领域，往往需要用到综合性能优异的特种塑料。聚醚醚酮(简称PEEK)是特种塑料中的一种，聚醚醚酮在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元。
聚醚醚酮薄膜是由聚醚醚酮聚合物制造的一种半结晶且应用范围广泛的高性能薄膜。聚醚醚酮薄膜的优点是耐高温、轻质、耐久、抗辐射和耐磨等等，并且加工性能良好，因此聚醚醚酮薄膜在电绝缘材料、压敏胶带、印制电路板基材、航空绝缘材料和声学扬声器膜片等领域均有广泛的应用。
在声学扬声器膜片的领域中，聚醚醚酮薄膜可用于音响设备的音膜，但聚醚醚酮薄膜由于刚性不足，目前只能应用于小功率音响设备的音膜，难以应用于大功率音响的音膜，使用范围受限。
发明内容
为了提高聚醚醚酮薄膜的刚性，拓宽聚醚醚酮薄膜的使用范围，本申请提供一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法。
第一方面，本申请提供的一种高刚性聚醚醚酮薄膜采用如下的技术方案：
一种高刚性聚醚醚酮薄膜，由以下重量百分比的原料制成：
聚醚醚酮树脂70～89％；
滑石粉或云母粉5～20％；
碳纳米管2～6％；
硅烷偶联剂1～4％；
聚醚酰亚胺树脂0～11％；
其他助剂0～7％。
通过采用上述技术方案，以滑石粉或云母粉与碳纳米管复配来改善聚醚醚酮薄膜的机械性能。滑石粉和云母粉均可以提高薄膜的尺寸稳定性，降低薄膜的热膨胀系数，并且可以提高薄膜的拉伸弹性模量，而呈片状结构的滑石粉和云母粉，与呈管状一维结构的碳纳米管相互配合，在聚醚醚酮薄膜内形成稳定的补强结构，协同增强薄膜的拉伸强度和拉伸弹性模量，满足薄膜在刚性和强度上的要求，拓宽聚醚醚酮薄膜的使用范围；由于碳纳米管具有很大的长径比，在燃烧时更容易形成连续致密网状结构的石墨炭保护层，有效地延缓了氧的传递，提高聚醚醚酮薄膜的阻燃性；硅烷偶联剂可处理滑石粉或云母粉的表面，硅烷偶联剂中的硅羟基和滑石粉或云母粉这类无机填料表面的羟基发生缩合反应，脱去一个水分子，进而形成牢固的Si-O-Si化学键，从而实现对无机填料的结合和连接，而硅烷偶联剂中的有机基团通过物理缠绕、氢键吸附、互穿网络体系等与聚醚醚酮树脂形成稳定的物理结合，从而有助于薄膜刚性的提高。
可选的，所述碳纳米管选用多壁碳纳米管，所述多壁碳纳米管的管径为20～40nm，长度10～30μm，比表面积80～90m2/g。
通过采用上述技术方案，尺寸落在上述范围的碳纳米管，不仅分散性良好，而且配合滑石粉以增强薄膜拉伸强度的效果更加明显，从而使得薄膜的机械性能更佳优异。
可选的，所述硅烷偶联剂选用N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷。
通过采用上述技术方案，N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷作为硅烷偶联剂，可以对滑石粉或云母粉表面起到良好的改性修饰的作用，促进滑石粉与聚醚醚酮树脂的相容性提高。
可选的，所述聚醚醚酮树脂的熔融指数为10～12g/min。
通过采用上述技术方案，熔融指数落在上述范围的聚醚醚酮树脂，加工性能良好，而且定型后刚性良好。
可选的，所述聚醚醚酮树脂的熔融指数为10～12g/min，所述聚醚酰亚胺树脂的熔融指数为18～20g/min。
通过采用上述技术方案，加入上述熔融指数范围的聚醚酰亚胺树脂，配合上述熔融指数范围的聚醚醚酮树脂，可以保持树脂体系本身结构强度的同时，改善滑石粉、云母粉和碳纳米管等填充物在树脂体系内的相容性和分散性，从而进一步发挥滑石粉、云母粉和碳纳米管的配合作用，提高薄膜的刚性和强度。
可选的，所述滑石粉的目数为1900～2000目。
可选的，所述云母粉的目数为900～1000目。
可选的，所述其他助剂包括抗氧剂和紫外吸收剂中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，抗氧剂和紫外吸收剂可以提高聚醚醚酮薄膜的使用耐久性。
可选的，所述其他助剂包括硝酸银、氨水、甲醛溶液和水，所述硝酸银、氨水、甲醛溶液和水的重量比为1:(6.5～7):(0.8～1.2):(80～100)，所述硝酸银的重量与所述滑石粉或云母粉的重量之比为1:(3.5～4)。
通过采用上述技术方案，其他助剂可对滑石粉或云母粉进行改性预处理，在滑石粉或云母粉表面负载金属银，银导热性优异，使薄膜的热量能较快的传递并分散，降低局部受热部位的温度，从而进一步提高薄膜的阻燃性；而且负载银后滑石粉或云母粉表面形成不均匀的银层，粗糙的表面有助于提高界面的结合强度，并且在聚醚酰亚胺树脂的存在下，可以促进树脂体系与滑石粉或云母粉结合，进而提高薄膜的刚性和强度。
可选的，所述氨水的质量浓度为20％～25％，优选为20％。
可选的，所述甲醛溶液的质量浓度为30％～35％，优选为30％。
第二方面，本申请提供的一种高刚性聚醚醚酮薄膜采用如下的技术方案：
一种高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法，包括以下步骤：
取滑石粉或云母粉，将硅烷偶联剂加入到滑石粉或云母粉中并混合搅拌，然后加入聚醚醚酮树脂和碳纳米管，继续搅拌，制得混合料；
将所述混合料熔融、挤出、造粒、干燥，制得改性聚醚醚酮颗粒；
将所述改性聚醚醚酮颗粒熔融、挤出并塑化、流延、冷却定型，制得高刚性聚醚醚酮薄膜。
通过采用上述技术方案，先用硅烷偶联剂包覆处理滑石粉或云母粉，使滑石粉或云母粉与聚醚醚酮树脂的相容性提高，然后通过造粒再熔融的方式，使流延出来的薄膜更加均匀，提高薄膜的适用性。
可选的，在制得混合料的步骤中，还加入有聚醚酰亚胺树脂。
通过采用上述技术方案，在聚醚醚酮树脂的基础上加入聚醚酰亚胺树脂，可以促进滑石粉、云母粉和碳纳米管等填充物在树脂体系内相互分散，提高薄膜的刚性和强度。
可选的，在硅烷偶联剂加入到滑石粉或云母粉之前，滑石粉或云母粉经过改性预处理，改性预处理步骤为：将硝酸银溶于第一份水中，加入氨水，得银氨溶液；将滑石粉或云母粉加入第二份水中，加入甲醛溶液，然后边搅拌边滴加银氨溶液，继续搅拌，过滤并烘干滤体，制得改性预处理后的滑石粉或云母粉，所述硝酸银、氨水、甲醛溶液和两份水的重量比为1:(6.5～7):(0.8～1.2):(80～100)，所述硝酸银的重量与所述滑石粉或云母粉的重量之比为1:(3.5～4)。
通过采用上述技术方案，利用银氨溶液的还原反应，实现银在滑石粉或云母粉表面的负载并形成银层；另外若滑石粉或云母粉表面负载的银太少，可能不足以发挥提高界面结合强度的作用，而若滑石粉或云母粉表面负载的银太多，可能会使得表面的银层过于均匀，无法形成粗糙的表面来提高界面结合强度。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请添加滑石粉或云母粉与碳纳米管复配，滑石粉和云母粉均可以提高薄膜的拉伸弹性模量，而呈片状结构的滑石粉和云母粉，与呈管状一维结构的碳纳米管相互配合，在聚醚醚酮薄膜内形成稳定的补强结构，协同增强薄膜的拉伸强度和拉伸弹性模量，满足薄膜在刚性和强度上的要求，拓宽聚醚醚酮薄膜的使用范围；碳纳米管可以在燃烧时发生膨胀，形成连续致密结构的石墨炭保护层，有效地延缓了氧的传递，提高聚醚醚酮薄膜的阻燃性；硅烷偶联剂可处理滑石粉或云母粉的表面，提高滑石粉或云母粉与聚醚醚酮薄膜内的相容性，从而有助于薄膜刚性的提高。
2、本申请优选加入聚醚酰亚胺树脂，改善滑石粉、云母粉和碳纳米管等填充物在树脂体系内的相容性和分散性，从而进一步发挥滑石粉、云母粉和碳纳米管的配合作用，提高薄膜的刚性和强度。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
实施例
实施例1
一种高刚性聚醚醚酮薄膜，由以下原料制成：7kg聚醚醚酮树脂、2kg滑石粉、0.6kg多壁碳纳米管、0.4kg硅烷偶联剂；
其中聚醚醚酮树脂的熔融指数为10g/min；
滑石粉的目数为1900～2000目；
多壁碳纳米管的管径为20～40nm，长度10～30μm，比表面积80～90m2/g；
硅烷偶联剂为N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷。
一种高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚醚酮树脂放入干燥器中，在120℃下干燥4h。
取滑石粉并加入高速搅拌机中，然后将硅烷偶联剂加入到高速搅拌机中与滑石粉混合搅拌，搅拌时间15min，再加入多壁碳纳米管和干燥后的聚醚醚酮树脂，继续搅拌15min，制得混合料。
将混合料投入同向捏合双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机温度370℃，喂料转速20r/min，主机转速40r/min，制得改性聚醚醚酮颗粒，改性聚醚醚酮颗粒放入干燥器中，在120℃下干燥4h备用。
将干燥后的改性聚醚醚酮颗粒投入单螺杆挤出机，单螺杆挤出机温度设置为360℃，转速为35r/min，熔融得到改性聚醚醚酮熔体；改性聚醚醚酮熔体由单螺杆挤出机经过连接管到模头，流延到铸片辊，模头温度385℃，铸片辊设置温度为200℃，然后冷却定型，制得高刚性聚醚醚酮薄膜，薄膜厚度125μm。
实施例2
一种高刚性聚醚醚酮薄膜，由以下原料制成：
8.9kg聚醚醚酮树脂、0.5kg云母粉、0.5kg多壁碳纳米管、0.1kg硅烷偶联剂；
其中聚醚醚酮树脂的熔融指数为12g/min；
云母粉的目数为900～1000目；
多壁碳纳米管的管径为20～40nm，长度10～30μm，比表面积80～90m2/g；
硅烷偶联剂为N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷。
一种高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚醚酮树脂放入干燥器中，在120℃下干燥4h。
取云母粉并加入高速搅拌机中，然后将硅烷偶联剂加入到高速搅拌机中与云母粉混合搅拌，搅拌时间15min，再加入多壁碳纳米管和干燥后的聚醚醚酮树脂，继续搅拌15min，制得混合料。
将混合料投入同向捏合双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机温度370℃，喂料转速20r/min，主机转速40r/min，制得改性聚醚醚酮颗粒，改性聚醚醚酮颗粒放入干燥器中，在120℃下干燥4h备用。
将干燥后的改性聚醚醚酮颗粒投入单螺杆挤出机，单螺杆挤出机温度设置为360℃，转速为35r/min，熔融得到改性聚醚醚酮熔体；改性聚醚醚酮熔体由单螺杆挤出机经过连接管到模头，流延到铸片辊，模头温度385℃，铸片辊设置温度为200℃，然后冷却定型，制得高刚性聚醚醚酮薄膜，薄膜厚度125μm。
实施例3
一种高刚性聚醚醚酮薄膜，由以下原料制成：
8.1kg聚醚醚酮树脂、1.3kg滑石粉、0.4kg多壁碳纳米管、0.2kg硅烷偶联剂；
其中聚醚醚酮树脂的熔融指数为10g/min；
滑石粉的目数为1900～2000目；
多壁碳纳米管的管径为20～40nm，长度10～30μm，比表面积80～90m2/g；
硅烷偶联剂为N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷。
一种高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法，包括以下步骤：
将聚醚醚酮树脂放入干燥器中，在120℃下干燥4h。
取滑石粉并加入高速搅拌机中，然后将硅烷偶联剂加入到高速搅拌机中与滑石粉混合搅拌，搅拌时间15min，再加入多壁碳纳米管和干燥后的聚醚醚酮树脂，继续搅拌15min，制得混合料。
将混合料投入同向捏合双螺杆挤出机中进行挤出造粒，挤出机温度370℃，喂料转速20r/min，主机转速40r/min，制得改性聚醚醚酮颗粒，改性聚醚醚酮颗粒放入干燥器中，在120℃下干燥4h备用。
将干燥后的改性聚醚醚酮颗粒投入单螺杆挤出机，单螺杆挤出机温度设置为360℃，转速为35r/min，熔融得到改性聚醚醚酮熔体；改性聚醚醚酮熔体由单螺杆挤出机经过连接管到模头，流延到铸片辊，模头温度385℃，铸片辊设置温度为200℃，然后冷却定型，制得高刚性聚醚醚酮薄膜，薄膜厚度125μm。
实施例4
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中聚醚醚酮树脂的加入量为8kg，另外将碳纳米管和干燥后的聚醚醚酮树脂加入高速搅拌机的同时，还加入0.03kg抗氧化剂1010、0.02kg抗氧化剂168和0.05kg紫外吸收剂UV-P。
实施例5
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中多壁碳纳米管的管径为10～30nm，长度10～30μm，比表面积110～120m2/g。
实施例6
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中聚醚醚酮树脂的加入量为7.2kg，另外将碳纳米管和干燥后的聚醚醚酮树脂加入高速搅拌机的同时，还加入0.9kg聚醚酰亚胺树脂，聚醚酰亚胺树脂的熔融指数为20g/min。
实施例7
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中聚醚醚酮树脂的加入量为7kg，另外将碳纳米管和干燥后的聚醚醚酮树脂加入高速搅拌机的同时，还加入1.1kg聚醚酰亚胺树脂，聚醚酰亚胺树脂的熔融指数为18g/min。
实施例8
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例7的区别在于，本实施例中聚醚酰亚胺树脂的熔融指数为8g/min。
实施例9
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例3的区别在于，本实施例中滑石粉加入高速搅拌机之前，滑石粉经过改性预处理，改性预处理步骤为：
取0.35kg滑石粉、0.1kg硝酸银、0.65kg氨水、0.08kg甲醛溶液；其中，氨水的质量浓度为20％，甲醛溶液的质量浓度为30％。
将硝酸银溶于3kg水中，加入氨水，得银氨溶液；将滑石粉加入5kg水中，加入甲醛溶液，然后边搅拌边滴加银氨溶液，1h滴加完毕后继续搅拌1.5h，过滤，滤体在60℃干燥器中干燥2h，制得改性预处理后的滑石粉，备用。
收集经改性预处理的滑石粉，使改性预处理的滑石粉满足1.3kg，再加入高速搅拌机。
实施例10
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例7的区别在于，本实施例中滑石粉加入高速搅拌机之前，滑石粉经过改性预处理，改性预处理步骤为：
取0.35kg滑石粉、0.1kg硝酸银、0.65kg氨水、0.08kg甲醛溶液；其中，氨水的质量浓度为20％，甲醛溶液的质量浓度为30％。
将硝酸银溶于3kg水中，加入氨水，得银氨溶液；将滑石粉加入5kg水中，加入甲醛溶液，然后边搅拌边滴加银氨溶液，1h滴加完毕后继续搅拌1.5h，过滤，滤体在60℃干燥器中干燥2h，制得改性预处理后的滑石粉，备用。
收集经改性预处理的滑石粉，使改性预处理的滑石粉满足1.3kg，再加入高速搅拌机。
实施例11
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例7的区别在于，本实施例中滑石粉加入高速搅拌机之前，滑石粉经过改性预处理，改性预处理步骤为：
取0.4kg滑石粉、0.1kg硝酸银、0.7kg氨水、0.12kg甲醛溶液；其中，氨水的质量浓度为20％，甲醛溶液的质量浓度为30％。
将硝酸银溶于4kg水中，加入氨水，得银氨溶液；将滑石粉加入6kg水中，加入甲醛溶液，然后边搅拌边滴加银氨溶液，1h滴加完毕后继续搅拌1.5h，过滤，滤体在60℃干燥器中干燥2h，制得改性预处理后的滑石粉，备用。
收集经改性预处理的滑石粉，使改性预处理的滑石粉满足1.3kg，再加入高速搅拌机。
实施例12
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例10的区别在于，本实施例中滑石粉加入量为0.05kg。
实施例13
一种高刚性聚醚醚酮薄膜
本实施例与实施例10的区别在于，本实施例中滑石粉加入量为0.20kg。
对比例
对比例1
本对比例为原料只由聚醚醚酮树脂制成的聚醚醚酮薄膜，薄膜厚度125μm。
对比例2
本对比例与实施例3的区别在于，本对比例用等量的滑石粉替代多壁碳纳米管。
对比例3
本对比例与实施例3的区别在于，本对比例用等量的多壁碳纳米管替代滑石粉。
性能检测试验
聚醚醚酮树脂熔融指数测试标准为ISO 1133(380℃/5kg)。
聚醚酰亚胺树脂熔融指数测试标准为ASTM D 1238(337℃/6.6kg)。
测试内容：拉伸强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率和阻燃性，本申请各个实施例和对比例的测试结果如表1所示，其中，拉伸弹性模量越高代表薄膜刚性越大。
拉伸强度、拉伸弹性模量和断裂伸长率的测试标准：GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片》。
阻燃性能测试标准：UL94标准，等级分为V-0、V-1和V-2，其中阻燃性能最优为V-0。
表1
Figure BDA0003607704850000081
Figure BDA0003607704850000091
根据表1，实施例3与对比例1比较可知，添加滑石粉和碳纳米管后，以滑石粉和碳纳米管各自特殊的结构配合，形成稳定的补强结构，聚醚醚酮薄膜的拉伸弹性模量和拉伸强度均增大，阻燃等级升高，说明聚醚醚酮薄膜的刚性、强度和阻燃性均得到提升，能应用于大功率音响设备的音膜，且使用范围也拓宽；而对比例1与对比例2比较可知，只添加滑石粉而不添加碳纳米管，聚醚醚酮薄膜的拉伸弹性模量增大但拉伸强度减小，即刚性提高但强度降低，使用仍然受限；同理，对比例1与对比例3比较可知，只添加碳纳米管而不添加滑石粉，聚醚醚酮薄膜的拉伸弹性模量和拉伸强度均只有小幅的增大，改进效果不明显。
实施例5与实施例3比较可知，选用管径为20～40nm，长度10～30μm，比表面积80～90m2/g的多壁碳纳米管，由于该参数范围的多壁碳纳米管能与滑石粉更好的配合，因此聚醚醚酮薄膜在拉伸强度和拉伸弹性模量方面均有所提升。
实施例6-7与实施例3比较可知，加入聚醚酰亚胺树脂，保持树脂体系的结构强度同时改善滑石粉和碳纳米管在树脂体系内的相容性和分散性，使薄膜的刚性大幅提高；实施例8与实施例3比较可知，聚醚酰亚胺树脂的熔融指数选择会影响薄膜刚性的改善情况。
实施例9-11与实施例7比较可知，在加入聚醚酰亚胺树脂的同时在滑石粉表面负载银，聚醚醚酮薄膜的阻燃性能提高，而且可以进一步提高聚醚醚酮薄膜的拉伸弹性模量和拉伸强度，即刚性和强度增大；实施例12-13与实施例10比较可知，改变硝酸银的加入量，即控制滑石粉表面负载银的量，改善聚醚醚酮薄膜的刚性和强度的影响因素之一。

Claims (10)

1.一种高刚性聚醚醚酮薄膜，其特征在于：由以下重量百分比的原料制成：
聚醚醚酮树脂 70~89%；
滑石粉或云母粉 5~20%；
碳纳米管 2~6%；
硅烷偶联剂 1~4%；
聚醚酰亚胺树脂 0~11%；
其他助剂 0~7%。
2.根据权利要求1所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜，其特征在于：所述碳纳米管选用多壁碳纳米管，所述多壁碳纳米管的管径为20~40nm，长度10~30μm，比表面积80~90m2/g。
3.根据权利要求1所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂选用N-2-氨乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷或N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷。
4.根据权利要求1所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜，其特征在于：所述聚醚醚酮树脂的熔融指数为10~12g/min。
5.根据权利要求1所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜，其特征在于：所述聚醚醚酮树脂的熔融指数为10~12g/min，所述聚醚酰亚胺树脂的熔融指数为18~20g/min。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜，其特征在于：所述其他助剂包括抗氧剂和紫外吸收剂中的一种或多种。
7.根据权利要求1-5任一所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜，其特征在于：所述其他助剂包括硝酸银、氨水、甲醛溶液和水，所述硝酸银、氨水、甲醛溶液和水的重量比为1:(6.5~7):(0.8~1.2):(80~100)，所述硝酸银的重量与所述滑石粉或云母粉的重量之比为1:(3.5~4)。
8.一种高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法，其特征在于：用于制备权利要求1-7任一所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜，包括以下步骤：
取滑石粉或云母粉，将硅烷偶联剂加入到滑石粉或云母粉中并混合搅拌，然后加入聚醚醚酮树脂和碳纳米管，继续搅拌，制得混合料；
将所述混合料熔融、挤出、造粒、干燥，制得改性聚醚醚酮颗粒；
将所述改性聚醚醚酮颗粒熔融、挤出并塑化、流延、冷却定型，制得高刚性聚醚醚酮薄膜。
9.根据权利要求8所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法，其特征在于：在制得混合料的步骤中，还加入有聚醚酰亚胺树脂。
10.根据权利要求8所述的一种高刚性聚醚醚酮薄膜的制备方法，其特征在于：在硅烷偶联剂加入到滑石粉或云母粉之前，滑石粉或云母粉经过改性预处理，改性预处理步骤为：将硝酸银溶于第一份水中，加入氨水，得银氨溶液；将滑石粉或云母粉加入第二份水中，加入甲醛溶液，然后边搅拌边滴加银氨溶液，继续搅拌，过滤并烘干滤体，制得改性预处理后的滑石粉或云母粉，所述硝酸银、氨水、甲醛溶液和两份水的重量比为1:(6.5~7):(0.8~1.2):(80~100)，所述硝酸银的重量与所述滑石粉或云母粉的重量之比为1:(3.5~4)。
CN202210421131.1A 2022-04-21 2022-04-21 一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法 Active CN114561081B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210421131.1A CN114561081B (zh) 2022-04-21 2022-04-21 一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210421131.1A CN114561081B (zh) 2022-04-21 2022-04-21 一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114561081A true CN114561081A (zh) 2022-05-31
CN114561081B CN114561081B (zh) 2022-09-13

Family

ID=81720843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210421131.1A Active CN114561081B (zh) 2022-04-21 2022-04-21 一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114561081B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1640933A (zh) * 2004-01-13 2005-07-20 中国科学院成都有机化学有限公司 一种制备聚合物/碳纳米管复合材料的方法
JP2010031107A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Mitsubishi Plastics Inc 帯電防止機能を有するシート
CN106750258A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 吉林大学 薄膜级聚醚醚酮树脂专用料、制备方法及在制备聚醚醚酮/聚醚酰亚胺合金薄膜中的应用
CN110099973A (zh) * 2016-12-22 2019-08-06 阿科玛法国公司 基于聚醚酮酮的聚合物材料用于减少磨损的用途
CN111201283A (zh) * 2017-09-15 2020-05-26 阿科玛股份有限公司 Pekk挤出增材制造方法和产品
WO2021089747A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-14 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Blend of polyarylether ketone copolymer
CN113831683A (zh) * 2021-10-19 2021-12-24 吉林省中研高分子材料股份有限公司 一种耐低温聚芳醚酮聚合材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1640933A (zh) * 2004-01-13 2005-07-20 中国科学院成都有机化学有限公司 一种制备聚合物/碳纳米管复合材料的方法
JP2010031107A (ja) * 2008-07-28 2010-02-12 Mitsubishi Plastics Inc 帯電防止機能を有するシート
CN110099973A (zh) * 2016-12-22 2019-08-06 阿科玛法国公司 基于聚醚酮酮的聚合物材料用于减少磨损的用途
CN106750258A (zh) * 2017-01-24 2017-05-31 吉林大学 薄膜级聚醚醚酮树脂专用料、制备方法及在制备聚醚醚酮/聚醚酰亚胺合金薄膜中的应用
CN111201283A (zh) * 2017-09-15 2020-05-26 阿科玛股份有限公司 Pekk挤出增材制造方法和产品
WO2021089747A1 (en) * 2019-11-08 2021-05-14 Solvay Specialty Polymers Usa, Llc Blend of polyarylether ketone copolymer
CN113831683A (zh) * 2021-10-19 2021-12-24 吉林省中研高分子材料股份有限公司 一种耐低温聚芳醚酮聚合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114561081B (zh) 2022-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI567118B (zh) 複合材料
KR101309738B1 (ko) 고분자／필러의 전기전도성 복합체 및 이의 제조방법
EP2836353B1 (en) Composite molding material, surface-treated glass wool, and method for manufacturing composite molding material
JP6386114B2 (ja) 伝導性樹脂組成物の製造方法
JP2008528768A (ja) 導電性組成物及びその製造方法
WO2007145918A2 (en) Ultrasound assisted continuous process for dispersion of nanofibers and nanotubes in polymers
WO2013031883A1 (ja) 樹脂多層成形体及びその製造方法
CN102453404A (zh) 一种新型聚乙烯粉末涂料
WO2011027780A1 (ja) 導電性熱可塑性樹脂組成物
WO2015064485A1 (ja) 成形材料、その製造方法、およびそれに用いるマスターバッチ
KR101055620B1 (ko) 전기적 특성이 뛰어난 고분자/탄소나노튜브 복합체와 이의 제조방법
CN114561081B (zh) 一种高刚性聚醚醚酮薄膜及其制备方法
CN111560162A (zh) 一种增强型pc/abs合金阻燃板材的制备方法
CN111073040B (zh) 一种HGM-CNTs键合物的制备方法及轻质抗静电聚丙烯材料
CN116080191B (zh) 一种高阻隔包装材料及其制备方法
TW201016911A (en) Pitch-derived graphitized short fiber and molded object obtained using same
CN110862685A (zh) 高韧性、电磁屏蔽聚苯硫醚复合材料的制备方法
CN117820743A (zh) 一种电磁屏蔽聚乙烯材料及其制备方法
JP4534094B2 (ja) スピーカー振動板およびその製造方法
CN109233152B (zh) 一种表面处理碳酸钙补强pvc地板砖生产工艺
CN111334038B (zh) 一种pa66增强材料及其制备方法和应用
JP7096036B2 (ja) 熱可塑性樹脂炭素繊維複合材料の製造方法
RU2813116C1 (ru) Гибкий проводящий филамент для 3d-печати по технологии fdm
CN111378276B (zh) 一种pa9t复合材料及其制备方法
CN115340729B (zh) 一种高韧性3d打印用聚丙烯材料及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant