鈦酸鉀晶須增強peek復合材料及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料及其制備方法，屬于復合材料領域。
【背景技術】
[0002] 聚醚醚酮（PEEK)是分子主鏈中含有鏈節的線性芳香族高分子化合物，是一種耐 高溫、高性能的熱塑性特種工程塑料。PEEK有著良好的機械性能和耐化學品、耐磨損、耐水 解等性能；比重輕，自潤滑性能好，具有非常好的加工性能，可以應用到航空、機械、電子、化 工、汽車等高科技工業領域，可制造高要求的機械零部件，如齒輪、軸承、活塞環、支撐環、密 封環（函）、閥片、耐磨圈等，有代替傳統金屬材料的趨勢。但由于表面結構的問題，純PEEK 的表面摩擦系數偏高，滑動性差，在高速、高載的情況下表面產生大量熱能無法擴散，影響 其使用。
[0003] 在高鐵的使用過程中，由于動車組的速度高達350KM/h，因此對高鐵上使用的導向 塊要求很高，既要求具有高強度高韌性，而且由于導向塊常年和金屬表面摩擦，還需要導向 塊有良好的耐磨性能。

【發明內容】

[0004] 本發明的目的是提供一種鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料，具有高耐磨性、高韌 性、高強度的特點。
[0005] 為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：一種鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材 料，由59-76份PEEK，12-15份鈦酸鉀晶須，2-6份TLCP，10-20份PEI組成。
[0006] 進一步的，所述PEEK密度為L 35g/cm3,平均粒徑為120 μ m。
[0007] 進一步的，所述鈦酸鉀晶須長度為10-50 μm，堆積密度為0· 3g/cm3。
[0008] 進一步的，所述TLCP為I型TLCP，熱變形溫度大于300°C。
[0009] 本發明還提供了上述的鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料的制備方法，其步驟包括：
[0010] A、鈦酸鉀晶須改性：鈦酸鉀晶須干燥，將硬脂酸和鈦酸鉀晶須混合與去離子水中， 在100°C下攪拌加熱，抽濾，100°C干燥2h，其中硬脂酸加入量為鈦酸鉀晶須質量的3% ;
[0011] B、真空干燥：采用真空干燥箱對PEEK、TLCP以及PEI進行真空干燥；
[0012] C、高速混合：采用高速混合機對PEEK、鈦酸鉀晶須、TLCP粉以及PEI進行混料，以 使所有材料均勻共混；
[0013] D、將混合后的材料放入405-410°C的熱壓模具模腔中，待熔融后，在20Mpa壓力下 成型，冷卻脫模；
[0014] E、脫模后的材料在250°C保溫2h，整個保溫過程壓力為4Mpa，得到成品。
[0015] 本發明在PEEK中添加鈦酸鉀晶須來提高復合材料的耐磨性。鈦酸鉀晶須還能增 強PEEK的機械強度。采用硬脂酸改性過的鈦酸鉀晶須在復合材料中更好的分散，進一步提 高復合材料的耐磨性。TLCP和PEI的加入能改變體系的熔體粘度，提高鈦酸鉀晶須與PEEK 之間的親和度，使鈦酸鉀晶須分布更均勻，體系更易于加工。
【具體實施方式】
[0016] PEEK購自長春吉大特塑工程有限公司；
[0017] 鈦酸鉀晶須購自江蘇宜興市復合材料制造廠；
[0018] TLCP 為住友的 SimikaSuper ;
[0019] PEI 為 SABIC 公司的 UltemlOOO。
[0020] 實施例1
[0021 ] 本鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料的制備方法，其步驟包括：
[0022] A、鈦酸鉀晶須改性：鈦酸鉀晶須干燥，將硬脂酸和鈦酸鉀晶須混合與去離子水中， 在100°C下攪拌加熱，抽濾，100°C干燥2h，其中硬脂酸加入量為鈦酸鉀晶須質量的3% ;
[0023] B、真空干燥：采用真空干燥箱對PEEK粉末、TLCP粉末以及PEI粉末進行真空干 燥；
[0024] C、高速混合：采用高速混合機對59份PEEK粉末、15份鈦酸鉀晶須、6份TLCP以及 20份PEI進行混料，以使所有材料均勻共混；
[0025] D、將混合后的材料放入405-410°C的熱壓模具模腔中，待熔融后，在20Mpa壓力下 成型，冷卻脫模；
[0026] E、脫模后的材料在250°C保溫2h，整個保溫過程壓力為4Mpa，得到成品。
[0027] 對制得的鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料進行性能測試，測試結果見表1。
[0028] 實施例2
[0029] 本鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料的制備方法與實施例1 一致，各組分的加入量 為：PEEK68份、鈦酸鉀晶須13份、TLCP 4份、PEI 15份。對制得的鈦酸鉀晶須增強PEEK復 合材料進行性能測試，測試結果見表1。
[0030] 實施例3
[0031] 本鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料的制備方法與實施例1 一致，各組分的加入量 為：PEEK76份、鈦酸鉀晶須12份、TLCP 2份、PEI 10份。對制得的鈦酸鉀晶須增強PEEK復 合材料進行性能測試，測試結果見表1。
[0032]
[0033] 備注：摩擦磨損試驗條件：初始負荷196N，轉速200r/min,干摩擦2h。對磨輪：45 鋼，42-45HRC。
【主權項】
1. 一種鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料，其特征在于：由59-76份PEEK，12-15份鈦酸 鉀晶須，2-6份TLCP，10-20份PEI組成。2. 根據權利要求1所述的鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料，其特征在于：所述PEEK密 度為1. 35g/cm3，平均粒徑為120 μπι。3. 根據權利要求2所述的鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料，其特征在于：所述鈦酸鉀晶 須長度為10-50 μπι，堆積密度為0· 3g/cm3。4. 根據權利要求3所述的鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料，其特征在于：所述TLCP為 I型TLCP，熱變形溫度大于300°C。5. -個權利要求1-4中任一項所述的鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料的制備方法，其步 驟包括： A、 鈦酸鉀晶須改性：鈦酸鉀晶須干燥，將硬脂酸和鈦酸鉀晶須混合與去離子水中，在 100°C下攪拌加熱，抽濾，100°C干燥2h，其中硬脂酸加入量為鈦酸鉀晶須質量的3% ; B、 真空干燥：采用真空干燥箱對PEEK、TLCP以及PEI進行真空干燥； C、 高速混合：采用高速混合機對PEEK、鈦酸鉀晶須、TLCP以及PEI進行混料，以使所有 材料均勻共混； D、 將混合后的材料放入405-410°C的熱壓模具模腔中，待熔融后，在20Mpa壓力下成 型，冷卻脫模； E、 脫模后的材料在250°C保溫2h，整個保溫過程壓力為4Mpa，得到成品。
【專利摘要】本發明公開了一種鈦酸鉀晶須增強PEEK復合材料，其特征在于：由59-76份PEEK，12-15份鈦酸鉀晶須，2-6份TLCP，10-20份PEI組成。還公開了其制備方法。本發明在PEEK中添加鈦酸鉀晶須來提高復合材料的耐磨性。鈦酸鉀晶須還能增強PEEK的機械強度。采用硬脂酸改性過的鈦酸鉀晶須在復合材料中更好的分散，進一步提高復合材料的耐磨性。TLCP和PEI的加入能改變體系的熔體粘度，提高鈦酸鉀晶須與PEEK之間的親和度，使鈦酸鉀晶須分布更均勻，體系更易于加工。
【IPC分類】C08K9/04, C08K7/08, C08L67/00, C08L61/16, C08L79/02
【公開號】CN105524409
【申請號】CN201510737507
【發明人】楊文光, 支永潮, 陳佩民, 靳予, 孫克原, 楊勇
【申請人】南京肯特復合材料有限公司, 南京肯特新材料有限公司, 南京加閥機械有限公司, 南京潤特新材料有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年11月3日