CN115353713A - 一种电子烟用复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明申请为一种电子烟用复合材料及其制备方法,属于高分子材料领域,主要用于解决现有复合材料制备电子烟时难脱模的问题。本申请保护的电子烟用复合材料至少包括:50‑90份聚醚醚酮,1‑40份填料GX,1‑3份色粉,润滑剂0‑10份,其中,填料GX采用经润滑剂PEK‑LT改性的填料GX‑a或进行表面处理的填料GX‑b,提高填料GX与聚醚醚酮材料的结合更加紧密,复合材料整体的润滑性能大大提高,制备的电子烟易于脱模。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料领域,特别涉及聚醚醚酮复合材料及其制备方法,以及复合材料在电子烟领域的应用。
背景技术
聚醚醚酮(PEEK)是一种新型半晶态芳香族热塑性工程塑料,具有出色的耐热等级、耐辐射、耐化学药品、耐磨性、耐疲劳性和机械性能等,已经在许多领域中代替了金属、陶瓷等传统材料,目前,已经在航空航天、电子电器、汽车、能源、医疗等领域中有了非常广泛的应用。
随着电子烟行业技术的成熟,电子烟越来越普及,它已不再是小众或纯玩家产品,特别是一体化小烟的出现及尼古丁盐技术的诞生,体积小、使用简单、方便且低价格的电子烟越来越被烟民接受,如今电子烟也像手机一样,渐渐成为了大众消费品。
对制备电子烟材料的要求是十分苛刻的,要求包括尺寸稳定性、触感、力学性能、隔热/导热性、耐热性等,目前,PEEK是最完美的电子烟材料,而被广泛应用在电子烟具的外壳、烟弹腔、加热片底座、雾化仓等部位。
现有用于制备电子烟外壳的聚芳醚酮复合材料往往存在如下问题:①流动性能难以满足加工要求;②难以脱模。现有的解决方案为:在复合材料中加入润滑剂,从而解决难脱模及流动性的问题,但现有润滑剂与PEEK在320-380℃高温下熔融共混时,在此高温下润滑剂被分解,导致润滑性能大打折扣,能够应用在聚醚醚酮高温熔融共混工艺流程中的专用润滑剂目前是没有的。
发明目的
本发明的一个目的是提供一种电子烟用复合材料,在聚醚醚酮中加入经润滑剂PEK-LT改性的填料GX-a或进行表面处理的填料GX-b,从而提高材料整体的润滑性能及流动性,使材料易于脱模。
一种复合材料,至少包括:50-90份聚醚醚酮,1-40份填料GX,1-3份色粉,润滑剂0-10份。
复合材料更优的配比是,至少包括:50-80份聚醚醚酮,20-40份填料GX,1-3份色粉,润滑剂0份,所述填料GX为经润滑剂PEK-LT改性的填料GX-a。
优选的是,所述填料GX-a的制备方法为:将润滑剂PEK-LT与基质填料按1:(0.8-1.2)的质量比混合在去离子水中,搅拌0.5-4小时后抽滤,将得到的滤饼烘干10-16小时,得到填料GX-a。
优选的是,所述润滑剂PEK-LT选自如下结构:
a)PEK-LT-PETS
或;b)PEK-LT-EBS
或;c)PEK-LT-硅氧烷/PEK-LT-有机硅
或;d)PEK-LT-硅酮/PEK-LT-二甲基硅油
复合材料更优的配比是,至少包括:50-70份聚醚醚酮,30-40份填料GX,1-3份色粉,润滑剂为1-10份;所述填料GX为经表面处理的填料GX-b。
优选的是,所述润滑剂选自硅酮粉、有机硅、二甲基硅油、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的一种或几种。
优选的是,所述填料GX-b的制备方法为:加入乙醇、基质填料和偶联剂后进行加热搅拌,升温至60±5℃加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、恒温2小时后缓慢加入过氧化二苯甲酰(BPO),反应4~6小时,待体系降至室温后,进行真空抽滤,取滤饼烘干。
优选的是,所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH570。
优选的是,所述基质填料为石墨、滑石粉、硫酸钡、硫酸钙、钛酸钾晶须、碳酸钙、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、硅酸钠、硫化锡、碳纤维、玻璃纤维、三氧化二铝、硫化锌、氧化锌的一种或几种。
优选的是,所述色粉为二氧化钛、钴绿、钛镍黄、氧化铁颜料、炭黑、铁锰黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑、硫化锑、群青、钴蓝的一种或几种。
优选的是,复合材料还包括:抗氧化剂、偶联剂、玻璃纤维或碳纤维。
本发明的第二个目的是提供一种制备复合材料的方法,包括如下步骤:
将填料GX、色粉置于高速混料机中混合,得到预混料Y;
将干燥的聚醚醚酮、预混料Y加入到低速混料机中进行混合,得到混合料H;
将混合料H用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃-390℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒;
将粒料进行注塑,注塑温度为330℃-400℃,模具温度为140℃-200℃。
本发明的第三个目的是提供一种制备复合材料的方法,包括如下步骤:
将填料GX、色粉、润滑剂置于高速混料机中混合,得到预混料Y’;
将干燥的聚醚醚酮、预混料Y’加入到低速混料机中进行混合,得到混合料H’;
将混合料H’用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃-390℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒;
将粒料进行注塑,注塑温度为330℃-400℃,模具温度为140℃-200℃。
优选的是,干燥的聚醚醚酮的制备工艺是:将PEEK粗粉置于140℃-160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为4-6小时。
本发明的第四个目的提供一种电子烟,有上述的复合材料制备而成。实现在提高产品流动性的基础上,使有更好的脱模性
本发明的第五目的是提供一种润滑剂PEK-LT,润滑剂PEK-LT的骨架中含有大量的醚键和酮键,可以与PEEK更紧密的结合在一起。
一种润滑剂PEK-LT,其选自如下结构:
a)PEK-LT-PETS
或;b)PEK-LT-EBS
或;c)PEK-LT-硅氧烷/PEK-LT-有机硅
或;d)PEK-LT-硅酮/PEK-LT-二甲基硅油
本发明的第六个目的是提供一种制备润滑剂PEK-LT的方法,包括:
1)酚酞啉PLT单体的制备方法:
在三口烧瓶中加入500g酚酞啉(PPL),500g基质润滑剂,300~600mL 1,4四氢呋喃溶液,温度保持在20~30℃,在搅拌下加入40~80g三氯化铝,然后反应4-12小时结束,将浑浊液体抽滤,取滤液置于旋转蒸发仪中,在60-90℃环境下将溶液蒸干得到晶体,用去离子水反复清洗后置于160℃的烘箱中烘干2-6小时,得到中间产物酚酞啉PLT。
2)润滑剂PEK-LT的制备:
在三口烧瓶中加入1mol酚酞啉PLT,1mol氟酮、2mol碳酸钾、380mL甲苯和340mL二甲基亚砜,通氮气搅拌,先升温到110-160℃反应1-6小时,然后蒸出甲苯,缓慢升温到140-190℃反应2-8小时,得到的黄色粘稠物用N,N-二甲基甲酰胺稀释后,静止过夜分层。将得到的上层清液缓慢的倒入由乙醇和盐酸配成的混合沉降剂中,析出大量白色产物,用去离子水反复煮洗后,放入真空干燥箱中干燥得到产物润滑剂PEK-LT。
优选的是,所述的酚酞啉PPL与基质润滑剂的质量比为1:(0.5~2)。优选的质量比为1:(0.8~1.5),更优选的质量比为1:(0.8~1.2)。
优选的是,所述的酚酞啉PPL与三氯化铝的质量比为(6.25~12.5):1。更优选的质量比为(7~9):1。
优选的是,所述的酚酞啉PLT与氟酮的摩尔比为1:(0.5~2)。优选的摩尔比为1:(0.8~1.2)
优选的是,所述的酚酞啉PLT与碳酸钾的摩尔比为1:(1~4)。优选的摩尔比为1:(1~3)
优选的是,所述的基质润滑剂为硅氧烷、硅酮粉、有机硅、二甲基硅油、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)的一种。
优选的是,基质润滑剂选自如下结构中的一种:
a)季戊四醇硬脂酸酯(PETS)
b)乙撑双硬脂酰胺(EBS)
c)硅氧烷、有机硅
d)硅酮、二甲基硅油
优选的是,酚酞啉(PLT)的选自如下结构:a)PLT-PETS
b)PLT-EBS
c)PLT-硅氧烷
d)PLT-硅酮
有益效果:1、基质润滑剂经酚酞啉和氟酮接枝改性制备的润滑剂PEK-LT,PEK-LT作为聚(芳基醚酮)家族中的一员,其与聚醚醚酮有着相似的性质,也使得润滑剂在高温环境下不被分解,从而大大发挥了润滑剂的效用,从而有效的提高产品的流动性和脱模性。2、通过PEK-LT与填料进行物理包覆,使填料GX-a表面由亲水性变成亲油性,从而使无机材料和聚醚醚酮的结合更加紧密,使材料的强度、黏结力、电性能、疏水性、抗老化性能等显著提高。3、HEMA的引入,提高了填料GX-b的表面处理效果,减少了体系中润滑剂的触吸和迁移,从而增加了表面处理剂(偶联剂)的稳定性,也在一定程度上增加了填料GX-b的表面活性,从而改善了填料GX-b在体系中的界面性质,增强了其粘结性,使之尽可能与聚合物基体实现表面性能、热性能和力学性能等方面的匹配,也在最大程度的阻止了润滑剂的流失,使得在复合产品加工过程中,润滑剂可以游离到表面,实现很好的脱模效果。
附图说明
无
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。
粘模性检测
压片机升温测试脱模效果,取2片20cm*20cm聚酰亚胺薄膜,中间放置0.1kg物料,条件为压片机上下两侧升温至400℃,200MP压力,压片时间1min,测试脱模性。
撕下两侧聚酰亚胺薄膜,通过观察聚酰亚胺薄膜残留量判断粘模性的好坏,当聚酰亚胺薄膜残留量≤10%样品合格。
实施例1a-1d润滑剂PEK-LT的制备
1)酚酞啉PLT单体的制备:
在三口烧瓶中加入500g酚酞啉(PPL),500g润滑剂,550mL 1,4四氢呋喃溶液(分析纯),温度保持在25℃,在搅拌下加入60g三氯化铝,然后反应8小时结束,将浑浊液体抽滤,取滤液置于旋转蒸发仪中,在85℃环境下将溶液蒸干得到晶体,用去离子水反复清洗后置于160℃的烘箱中烘干4小时,得到中间产物酚酞啉PLT。
2)润滑剂PEK-LT的制备:
在三口烧瓶中加入1mol步骤1)制备的酚酞啉PLT,1mol 4,4’-二氟二苯甲酮(分析纯)、2mol碳酸钾(分析纯)、380mL甲苯(分析纯)和340mL二甲基亚砜(分析纯),通氮气搅拌,先升温到140℃反应6小时,然后蒸出甲苯,缓慢升温到175℃反应2小时,得到的黄色粘稠物用N,N-二甲基甲酰胺稀释后,静止过夜分层。将得到的上层清液缓慢的倒入由摩尔比1:1的乙醇和盐酸配成的混合沉降剂中,析出大量白色产物,用去离子水反复煮洗后,放入真空干燥箱中干燥得到产物润滑剂PEK-LT。
实验方案详见表一
表1实施例1a-1d润滑剂型号及产物型号表
其中,步骤1)制备的中间产物酚酞啉PLT单体的结构分别为:PLT-PETS的结构为:
制备的PLT-EBS的结构为:
制备的PLT-硅氧烷的结构为:
制备的PLT-硅酮的结构为:
利用核磁共振分析仪(德国Bruker公司,400MHz,TMS内标)在25℃下测试溶液,得到13C NMR谱,三个芳环骨架上的碳基在略有不同的化学环境中发生了化学迁移,如下所示:
(1)PLT-PETS表现在27.5ppm
(2)PLT-EBS表现在38.9ppm
(3)PLT-硅氧烷表现在33.1ppm
(4)PLT-硅酮表现在33.4ppm
(5)PPL表现在48.9ppm
步骤2)制备的润滑剂PEK-LT的结构分别为:
PEK-LT-PETS的结构为:
制备的PEK-LT-EBS的结构为:
制备的PEK-LT-硅氧烷的结构为:
制备的PEK-LT-硅酮的结构为:
利用核磁共振分析仪(德国Bruker公司,400MHz,TMS内标)在25℃下测试溶液,得到13C NMR谱,三个芳环骨架上的碳基在略有不同的化学环境中发生了化学迁移,如下所示:
(1)PEK-LT-PETS表现在28.9ppm
(2)PEK-LT-EBS表现在38.9ppm
(3)PEK-LT-硅氧烷表现在33.1ppm
(4)PEK-LT-硅酮表现在33.4ppm
(5)PEK-L表现在48.9ppm
实施例2-5制备至少含有聚醚醚酮,填料GX-a,色粉的复合材料
实施例2由聚醚醚酮、填料GX-a-二氧化锆、色粉二氧化钛/钴蓝/碳黑制备的复合材料
步骤1按照实施例1a的方法制备润滑剂PEK-LT-PETS
步骤2制备填料GX-a-二氧化锆
利用水分散的方法,将300gPEK-LT-PETS与300g基质填料二氧化锆混合在去离子水中,高速搅拌4小时后,抽滤,将得到的滤饼置于160℃的烘箱中烘干14小时,得到填料GX-a-二氧化锆。
步骤3将填料GX-a-二氧化锆与二氧化钛108g、钴蓝6g和炭黑6g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y2。
步骤4复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的1360gPEEK粗粉和预混料Y2加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H2;
(3)将混合料H2用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
实施例3由聚醚醚酮、填料GX-a-硫酸钡、色粉钴绿/群青/铁锰黑制备的复合材料
步骤1按照实施例1b的方法制备润滑剂PEK-LT-EBS
步骤2制备填料GX-a-硫酸钡
利用水分散的方法,将200g PEK-LT-EBS与200g硫酸钡混合在去离子水中,高速搅拌4小时后,抽滤,将得到的滤饼置于160℃的烘箱中烘干14小时,得到填料GX-a-硫酸钡。
步骤3将填料GX-a-硫酸钡与钴绿16g、群青16g和铁锰黑8g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y3。
步骤4聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1200g和预混料Y3加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H3;
(3)将混合料H3用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
实施例4由聚醚醚酮、填料GX-a-氧化锌、色粉二氧化钛/钛镍黄/铜铬黑填料制备的复合材料
步骤1按照实施例1c的方法制备PEK-LT-硅氧烷
步骤2制备填料GX-a-氧化锌
利用水分散的方法,将400g PEK-LT-硅氧烷与400g氧化锌混合在去离子水中,高速搅拌4小时后,抽滤,将得到的滤饼置于160℃的烘箱中烘干14小时,得到填料GX-a-氧化锌。
步骤3将填料GX-a-氧化锌与二氧化钛36g、钛镍黄18g和铜铬黑6g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y4。
步骤4聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1600g和预混料Y4加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H4;
(3)将混合料H4用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
实施例5由聚醚醚酮、填料GX-a-氧化锌、色粉二氧化钛/钛镍黄/铜铬黑填料制备的复合材料
步骤1按照实施例1d的方法制备PEK-LT-硅酮
步骤2制备填料GX-a-氧化锌
利用水分散的方法,将300g PEK-LT-硅酮与300g二氧化硅混合在去离子水中,高速搅拌4小时后,抽滤,将得到的滤饼置于160℃的烘箱中烘干14小时,得到填料GX-a-氧化锌。
步骤3将填料GX-a-氧化锌与二氧化钛32g、钴绿6g和钴蓝2g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y5。
步骤4 2000g聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1300g和预混料Y5加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H5;
(3)将混合料H5用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
对比例1由聚醚醚酮、PETS润滑剂、填料二氧化锆、色粉二氧化钛/钴蓝/碳黑填料制备的复合材料
步骤1将PETS润滑剂300g、二氧化锆300g、二氧化钛36g、钴蓝2g、碳黑2g填料置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到目标产物。
步骤2 2000g聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1360g和步骤1所得的目标产物加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料;
(3)将(2)得到的混合料用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
将实施例2-5及对比例1的复合材料进行脱模性及机械性能测试,测试结果如下表
表2实施例2-5及对比例1的复合材料性能测试结果汇总表
经实施例2-5和对比例1比较可见,本发明制备的复合材料的粘度大幅度降低,润滑性可以体现为熔指和黏度的,相同熔指条件下,黏度值越低,说明材料润滑性越好,制备的电子烟产品在脱模时更容易,提高电子烟产品的成品率及节省手动脱模时间。
实施例6制备填料GX-b
准备一个5L的三口烧瓶,依次投入乙醇2L、基质填料1Kg、硅烷偶联剂100g,加热搅拌,升温至60℃,加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)20g、在60℃下恒温2小时,再缓慢加入过氧化二苯甲酰(BPO)2g,反应4~6小时,待体系降至室温后,进行真空抽滤,取滤饼置于200℃的烘箱中烘干,得到填料GX-b。
实施例H1-4制备至少含有聚醚醚酮,填料GX-b,色粉,润滑剂的复合材料
实施例H1由聚醚醚酮、填料GX-b-氧化铝、润滑剂PETS、色粉碳黑制备的复合材料
步骤1按照实施例6的方法制备填料GX-b-氧化铝。
步骤2将表面处理过的填料GX-b-氧化铝1000g与PETS 100g、炭黑30g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y1’。
步骤3聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1500g和预混料Y1’加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H1’;
(3)混合料H1’用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
实施例H2由聚醚醚酮、填料GX-b-碳酸钙、润滑剂EBS、色粉钛白粉和铁锰黑制备的复合材料
步骤1按照实施例6的方法制备填料GX-b-碳酸钙。
步骤2将填料GX-b-碳酸钙1200g与EBS200g、钛白粉50g、铁锰黑5g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y2’。
步骤3聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1800g和预混料Y2’加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H2’;
(3)混合料H2’用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
实施例H3由聚醚醚酮、填料GX-b-硫酸钡、润滑剂硅酮、色粉氧化铁制备的复合材料
步骤1按照实施例6的方法制备填料GX-b-硫酸钡。
步骤2将填料GX-b-硫酸钡1000g与硅酮150g、氧化铁色粉60g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y3’。
步骤3聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1700g和预混料Y3’加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H3’;
(3)混合料H3’用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
实施例H4由聚醚醚酮、填料GX-b-氧化锌、润滑剂二甲基硅油、色粉铜铬黑制备的复合材料
步骤1按照实施例6的方法制备填料GX-b-氧化锌。
步骤2将填料GX-b-氧化锌1200g与硅酮180g、铜铬黑90g置于高速混料机中,混料时间设定20分钟,得到预混料Y4’。
步骤3聚醚醚酮复合材料的制备:
(1)将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
(2)干燥好的PEEK粗粉1600g和预混料Y4’加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料H4’;
(3)将混合料H4’用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
对比例K由聚醚醚酮、填料氧化锌、润滑剂硅酮、色粉铁锰黑制备的复合材料
步骤1将PEEK粗粉置于160℃的烘箱中进行烘干,烘干时间为6小时;
步骤2干燥好的PEEK粗粉1500g和氧化锌1000g、硅酮200g、铁锰黑60g加入到低速混料机中进行混合,速度为200r/min,时间为15min,得到混合料;
步骤3将步骤2得到的混合料用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃/350℃/350℃/350℃/350℃/350℃/375℃/375℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒。
将实施例H1-H5及对比例K的复合材料进行脱模性及机械性能测试,测试结果如下表
表3实施例H1-H5及对比例K的复合材料性能测试结果表
有表3可见,实施例H1-H4的拉伸强度和弯曲强度是高于对比例K的,也增加了产品的脱模性,实施例在压片实验中没有聚酰亚胺膜残留的现象,而对比例在压片实验中发生了聚酰亚胺膜无法脱落的情况,这是因为本发明将润滑剂的功效发挥到最大,使得体系内各组分的结合更加稳定。
上述实施例制备的适用于电子烟的复合材料,还可以加入抗氧化剂、偶联剂等功能性添加剂和玻璃纤维或碳纤维等填料,来提高制备的电子烟的各项性能,因此,上述复合材料均在本申请的保护范围内。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (14)
1.一种复合材料,其特征在于,至少包括:50-90份聚醚醚酮,1-40份填料GX,1-3份色粉,润滑剂0-10份。
2.如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,至少包括:50-80份聚醚醚酮,20-40份填料GX,1-3份色粉,润滑剂0份,所述填料GX为经润滑剂PEK-LT改性的填料GX-a。
3.如权利要求2所述的复合材料,其特征在于,所述填料GX-a的制备方法为:将润滑剂PEK-LT与基质填料按1:(0.8-1.2)的质量比混合在去离子水中,搅拌0.5-4小时后抽滤,将得到的滤饼烘干10-16小时,得到填料GX-a。
5.如权利要求1所述的复合材料,其特征在于,至少包括:50-70份聚醚醚酮,30-40份填料GX,1-3份色粉,润滑剂为1-10份;所述填料GX为经表面处理的填料GX-b。
6.如权利要求5所述的复合材料,其特征在于,所述润滑剂选自硅酮粉、有机硅、二甲基硅油、季戊四醇硬脂酸酯(PETS)、乙撑双硬脂酰胺(EBS)中的一种或几种。
7.如权利要求6所述的复合材料,其特征在于,所述填料GX-b的制备方法为:加入乙醇、基质填料和偶联剂后进行加热搅拌,升温至60±5℃加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、恒温2小时后缓慢加入过氧化二苯甲酰(BPO),反应4~6小时,待体系降至室温后,进行真空抽滤,取滤饼烘干。
8.如权利要求7所述的复合材料,其特征在于,所述偶联剂为硅烷偶联剂KH550、KH560或KH570。
9.如权利要求3或7所述的复合材料,其特征在于,所述基质填料为石墨、滑石粉、硫酸钡、硫酸钙、钛酸钾晶须、碳酸钙、二氧化锆、二氧化钛、二氧化硅、氧化镁、硅酸钠、硫化锡、碳纤维、玻璃纤维、三氧化二铝、硫化锌、氧化锌的一种或几种。
10.如权利要求9所述的复合材料,其特征在于,所述色粉为二氧化钛、钴绿、钛镍黄、氧化铁颜料、炭黑、铁锰黑、铜铬黑、铁铬黑、钴黑、硫化锑、群青、钴蓝的一种或几种。
11.如权利要求10所述的复合材料,其特征在于,复合材料还包括:抗氧化剂、偶联剂、玻璃纤维或碳纤维。
12.一种制备如权利要求1-4、10、11中任一项所述的复合材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将填料GX、色粉置于高速混料机中混合,得到预混料Y;
将干燥的聚醚醚酮、预混料Y加入到低速混料机中进行混合,得到混合料H;
将混合料H用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃-390℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒;
将粒料进行注塑,注塑温度为330℃-400℃,模具温度为140℃-200℃。
13.一种制备如权利要求5-8、10、11中任一项所述的复合材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
将填料GX、色粉、润滑剂置于高速混料机中混合,得到预混料Y’;
将干燥的聚醚醚酮、预混料Y’加入到低速混料机中进行混合,得到混合料H’;
将混合料H’用双螺杆挤出机进行挤出造粒,挤出温度为320℃-390℃,冷却方式为风冷,得到颗粒均匀的料粒;
将粒料进行注塑,注塑温度为330℃-400℃,模具温度为140℃-200℃。
14.一种电子烟,其特征在于,包含使用如权利要求1-11中任一项所述的复合材料制备的零件。
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