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聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料、制備方法及在機械拋光保持環方面的應用與流程

文檔序號:11099945閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料,其特征在于:由聚醚醚酮樹脂、聚醚砜包覆的碳纖維和偶聯劑改性的氧化鋅納米粒子組成,按質量和100%計算,聚醚醚酮樹脂的質量百分含量為75~90%,聚醚砜包覆的碳纖維的質量含量為5%~20%,偶聯劑改性的氧化鋅納米粒子的質量含量為2.5%~7.5%。

2.如權利要求1所述的一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料,其特征在于:聚醚醚酮樹脂的熔融指數為20~25g/10min,由XRZ-400熔融指數儀測定,測試溫度400℃,負荷祛碼重5kg,聚合物裝入測試料筒預熱5min;聚醚醚酮粉末粒徑10~20um。

3.如權利要求1所述的一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料,其特征在于:聚醚砜的粘度為0.35~0.38dLg-1

4.如權利要求1所述的一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料,其特征在于:碳纖維為短切碳纖維,長度為5~10mm,直徑5~20微米。

5.如權利要求1所述的一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料,其特征在于:氧化鋅納米粒子的粒徑為10~30nm,比表面積≥90m2/g。

6.如權利要求1所述的一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料,其特征在于:偶聯劑為硅烷偶聯劑KH550或DB551。

7.權利要求1所述的一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料的制備方法,其步驟如下:

1)將硅烷偶聯劑加入到無水乙醇中,機械攪拌5~10min,之后用醋酸調節混合液的pH值為5~6;隨后加入氧化鋅納米粒子,氧化鋅納米粒子的濃度為0.5~1.0g/10mL,硅烷偶聯劑的質量為氧化鋅納米粒子質量的3~4%,超聲分散1~2h后,在60~80℃條件下回流反應4~6h,反應產物抽濾后用無水乙醇洗3~5遍,在60~80℃下干燥后得到改性的氧化鋅納米粒子;

2)將聚醚砜加入到N,N-二甲基乙酰胺或二氯甲烷中,濃度為0.2g~0.4g/10mL,磁力攪拌至全部溶解;

3)將碳纖維加入到N,N-二甲基乙酰胺或二氯甲烷中,濃度為0.15g~0.30g/10mL,機械攪拌1~2h,將步驟2)所得的溶液倒入,繼續機械攪拌2~3h;然后將所得的混合液倒入無水乙醇中,抽濾后用無水乙醇洗滌3~5遍,在60~80℃條件下干燥后得到聚醚砜包覆的碳纖維;

4)將聚醚醚酮樹脂、步驟3)得到的聚醚砜包覆的碳纖維、步驟1)得到的改性的氧化鋅納米粒子按照75~90%、5%~20%、2.5%~7.5%的質量百分含量,經高速攪拌混合機混合后,在80℃~100℃下干燥8~10h;

5)將步驟4)得到的干燥產物加入到雙螺桿擠出機中,在360~380℃的條件下混煉、擠出、造粒、干燥,最后將干燥好的粒料在注塑機中熔融,注入模具成型,從而得到本發明所述的聚醚醚酮基體耐磨復合材料。

8.如權利要求1~6任何一項所述的一種聚醚醚酮/納米氧化鋅/碳纖維耐磨復合材料在機械拋光保持環方面的應用。

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