CN114773845A - 一种智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，依次包括如下步骤：S1按质量份数准备如下原料：聚醚酰亚胺50～100份、钛酸钾晶须纤维5～30份、空心玻璃微珠或勃姆石5～30份、增韧剂1～10份、加工助剂0.1～2份；S2将所述聚醚酰亚胺、增韧剂、加工助剂经回转式混合机混合后从双螺杆挤出机主下料口投入，将所述钛酸钾晶须纤维、所述空心玻璃微珠或勃姆石分别经振动式送料器从双螺杆挤出机一号侧喂料口和二号侧喂料口投入；S3进行熔融混合挤出造粒。本发明提高了材料耐磨性，改善了材料介电性能，并有利于提升材料的尺寸精度。
Description
技术领域
本发明涉及复合材领域，特别涉及一种智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法。
背景技术
聚醚酰亚胺是一种透明琥珀色的无定形热塑性特种工程塑料，简称PEI。其分子结构既含有芳香胺官能团，又含有醚键结构，相对于其他芳族聚酰亚胺(PI)是一种成本较低、产量较高的热塑性树脂。虽然聚醚酰亚胺具有许多优良性能，但是未改性的聚醚酰亚胺对于缺口冲击较为敏感，易产生应力脆裂，成型加工难度高，且耐磨性较差，限制了其在一些领域的应用。
聚醚酰亚胺对于缺口冲击较为敏感，易产生应力脆裂，成型加工难度高，且耐磨性较差，限制了其在一些领域的应用。目前对于聚醚酰亚胺的改性主要针对其中某一方面性能，难以得到综合性能优异，应用领域广泛的高性能聚醚酰亚胺复合材料。
CN 111234527 A涉及一种耐磨聚醚酰亚胺复合材料及其制备方法，其中采用二硫化钼作为耐磨改性剂，二硫化钼本身为黑稍带银灰色的固体，在提升材料耐磨性的同时会对材料颜色造成影响，限制了材料的应用领域。此外该发明仅涉及聚醚酰亚胺的耐磨改性，对于材料的其他性能没有涉及。
CN 102010596 A涉及玻璃纤维增强聚醚酰亚胺及其制备方法，将聚醚酰亚胺、玻璃纤维、表面处理剂以及润滑剂共混得到增强聚醚酰亚胺复合材料。玻璃纤维改性通常存在纤维外露等问题，不利于材料的成型及加工，影响材料的使用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。
本申请实施例公开了一种智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，依次包括如下步骤：
S1按质量份数准备如下原料：聚醚酰亚胺50～100份、钛酸钾晶须纤维5～30份、空心玻璃微珠或勃姆石5～30份、增韧剂1～10份、加工助剂0.1～2份；
S2将所述聚醚酰亚胺、增韧剂、加工助剂经回转式混合机混合后从双螺杆挤出机主下料口投入，将所述钛酸钾晶须纤维、所述空心玻璃微珠或勃姆石分别经振动式送料器从双螺杆挤出机一号侧喂料口和二号侧喂料口投入；
S3进行熔融混合挤出造粒，所述回转式混合机转速为60～120rpm，混合时间为5～10min，双螺杆挤出机吐出量为50～200Kg/h，转速为100～300rpm，机筒各段温度为330±20℃，机头温度为340±10℃，真空段抽出压力为-0.08±0.02MPa。
优选的，在上述智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法中，所述聚醚酰亚胺为注塑级聚醚酰亚胺，熔体流动速率为50～1000g/10min，熔点为330～350℃。
优选的，在上述智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法中，所述钛酸钾晶须纤维为日本大塚化学产TISMO系列，纤维长度为5～30μm，纤维直径为0.1～2μm。
优选的，在上述智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法中，所述空心玻璃微珠为D50＝3μm、5μm或10μm中的两种或两种以上粒径分布混合而成。
优选的，在上述智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法中，所述勃姆石粒径为1～5μm。
优选的，在上述智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法中，所述增韧剂包括SEBS-g-MAH、EPDM-g-MAH或POE-g-MAH树脂的一种，接枝率为0.1～3％。
优选的，在上述智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法中，所述加工助剂包括抗氧剂168、抗氧剂1098、脂肪族金属盐润滑剂或聚硅氧烷。
与现有技术相比，本发明的优点在于采用聚醚酰亚胺为基体树脂，同时添加陶瓷纤维，提高了材料耐磨性；采用空心玻璃微珠、勃姆石，改善了材料介电性能，并有利于提升材料的尺寸精度；少量添加弹性粒子，起到增韧效果，改善了材料缺口冲击敏感，易产生应力脆裂的缺点。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将聚醚酰亚胺(54份)、和SEBS-g-MAH(5份)及加工助剂(1份)按比例在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，空心玻璃微珠(10份)和钛酸钾晶须纤维(30份)经送料器分别从挤出机一号侧喂料口、二号侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒。其中使用的回转式混合机，回转速度100rpm，混合时间10min。双螺杆挤出机吐出量150Kg/h，转速200rpm，机筒各段温度340℃，机头温度345℃，真空段抽出压力-0.08MPa。
实施例2
将聚醚酰亚胺(54份)、和SEBS-g-MAH(5份)及加工助剂(1份)按比例在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，勃姆石(20份)和钛酸钾晶须纤维(20份)经送料器分别从挤出机一号侧喂料口、二号侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒。其中使用的回转式混合机，回转速度100rpm，混合时间10min。双螺杆挤出机吐出量150Kg/h，转速200rpm，机筒各段温度340℃，机头温度345℃，真空段抽出压力-0.08MPa。
本发明制备的复合材料性能达到如下，力学性能、介电性能、尺寸稳定性、耐磨性能指标都超过了典型对比例(聚醚酰亚胺/30％玻璃纤维)。
本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：
S1按质量份数准备如下原料：聚醚酰亚胺50～100份、钛酸钾晶须纤维5～30份、空心玻璃微珠或勃姆石5～30份、增韧剂1～10份、加工助剂0.1～2份；
S2将所述聚醚酰亚胺、增韧剂、加工助剂经回转式混合机混合后从双螺杆挤出机主下料口投入，将所述钛酸钾晶须纤维、所述空心玻璃微珠或勃姆石分别经振动式送料器从双螺杆挤出机一号侧喂料口和二号侧喂料口投入；
S3进行熔融混合挤出造粒，所述回转式混合机转速为60～120rpm，混合时间为5～10min，双螺杆挤出机吐出量为50～200Kg/h，转速为100～300rpm，机筒各段温度为330±20℃，机头温度为340±10℃，真空段抽出压力为-0.08±0.02MPa。
2.根据权利要求1所述的智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述聚醚酰亚胺为注塑级聚醚酰亚胺，熔体流动速率为50～1000g/10min，熔点为330～350℃。
3.根据权利要求1所述的智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述钛酸钾晶须纤维为日本大塚化学产TISMO系列，纤维长度为5～30μm，纤维直径为0.1～2μm。
4.根据权利要求1所述的智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述空心玻璃微珠为D50＝3μm、5μm或10μm中的两种或两种以上粒径分布混合而成。
5.根据权利要求1所述的智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述勃姆石粒径为1～5μm。
6.根据权利要求1所述的智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述增韧剂包括SEBS-g-MAH、EPDM-g-MAH或POE-g-MAH树脂的一种，接枝率为0.1～3％。
7.根据权利要求1所述的智能设备用高性能聚醚酰亚胺复合材料的制备方法，其特征在于，所述加工助剂包括抗氧剂168、抗氧剂1098、脂肪族金属盐润滑剂或聚硅氧烷。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220722 |