CN105504671A - 一种抗静电高分子材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79-90份；碳纳米管2-6份；马来酸酐接枝聚乙烯8-15份。本发明还公布了该抗静电高分子材料的制备方法。本发明的抗静电高分子材料，生产成本低、易于加工、组分分散均匀、相容性好、抗静电性能好，可应用在航空、机械、化工、汽车等高科技领域。

Description

一种抗静电高分子材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及材料技术领域，更具体地，涉及一种抗静电高分子材料及其制备方法与应用。
背景技术
聚醚醚酮(PEEK)树脂是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势，耐正高温260℃、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械和航空等科技。现有的PEEK抗静电材料，加工工艺复杂，制品组分分布不均匀，而且碳纤维有外露缺陷。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种制备工艺简单，组分分布均匀的抗静电高分子材料。
本发明的技术方案是这样实现的：一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79-90份；碳纳米管2-6份；马来酸酐接枝聚乙烯8-15份。
改进地，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79份；碳纳米管6份；马来酸酐接枝聚乙烯15份。所述碳纳米管的粒径为25～40nm。
改进地，还包括重量份的导电炭黑2-6份。
一种抗静电高分子材料的制备方法，包括以下步骤：
1)称取配方量的聚醚醚酮、碳纳米管、马来酸酐接枝聚乙烯放入混料机中混匀；
2)将上述物料送入双螺杆挤出机料斗，进行挤出造粒，然后烘干打包，其中，挤出温度360～400℃，螺杆转速200～800rpm。
进一步地，步骤1)之前还包括步骤a)：将碳纳米管与浓酸混合，然后进行超声处理，冷却、沉淀，去除残余酸液，用蒸馏水多次洗涤后烘干，得到分散的碳纳米管。
一种抗静电高分子材料在航空、机械、化工、汽车领域中的应用。
碳纳米管在不经过分散处理时，一般情况下，以纠缠团聚体状态存在，并且含有大量杂质，经过步骤a)处理后的碳纳米管能够将成团聚集的碳纳米管分散，同时也可去除碳纳米管的杂质，制成的抗静电高分子材料在抗静电性能及分散均匀性方面均有所提高。
本发明的一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79-90份；碳纳米管2-6份；马来酸酐接枝聚乙烯8-15份。本发明制备的抗静电高分子材料，生产成本低，易于加工，组分分散均匀，相容性好，抗静电性能好，有利于产品在市场上的推广应用。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，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
一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79份；碳纳米管5份；马来酸酐接枝聚乙烯8份。
1)称取79kg聚醚醚酮、5kg碳纳米管、8kg马来酸酐接枝聚乙烯放入混料机中混匀，混料转速为50rpm，搅拌时间为10min；
2)将上述物料送入双螺杆挤出机料斗中，进行螺旋挤出造粒，对挤出颗粒进行烘干，然后打包即获得抗静电高分子材料，其中，挤出温度400℃，螺杆转速200rpm。
实施例2
一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮85份；碳纳米管2份；马来酸酐接枝聚乙烯8份；导电炭黑2份。其中，对导电炭黑进行表面改性，具体为将导电炭黑置于容器中，加入过量的过硫酸铵，超声2h，然后在360℃下搅拌18h，离心洗涤，真空干燥。
a)将碳纳米管与体积比为3：1的浓硫酸和浓硝酸的混合液混合，然后进行超声处理5h，冷却、沉淀，去除残余酸液，用蒸馏水多次洗涤至pH值为中性，放入烘箱中烘干，得到分散的碳纳米管；
1)称取85kg聚醚醚酮、2kg碳纳米管(步骤a制得的碳纳米管)、8kg马来酸酐接枝聚乙烯和2kg导电炭黑放入混料机中搅拌混匀，混料时搅拌转速为80rpm，搅拌时间为30min；
2)将上述物料送入双螺杆挤出机料斗中，进行螺旋挤出造粒，对挤出颗粒进行烘干，然后打包即获得抗静电高分子材料，其中，挤出温度380℃，螺杆转速500rpm。
实施例3
一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮90份；碳纳米管6份；马来酸酐接枝聚乙烯10份。
1)称取90kg聚醚醚酮、6kg碳纳米管、10kg马来酸酐接枝聚乙烯放入混料机中混匀，混料时搅拌转速为150rpm，搅拌时间为15min；
2)将上述物料送入双螺杆挤出机料斗中，进行螺旋挤出造粒，对挤出颗粒进行烘干，然后打包即获得抗静电高分子材料，其中，挤出温度380℃，螺杆转速800rpm。
实施例4
一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮90份；碳纳米管6份；马来酸酐接枝聚乙烯10份；导电炭黑6份。其中，对导电炭黑进行表面改性，具体为将导电炭黑置于容器中，加入过量的过硫酸铵水溶液，超声4h，然后在350℃下搅拌15h，离心洗涤，真空干燥。
1)称取90kg聚醚醚酮、6kg碳纳米管、10kg马来酸酐接枝聚乙烯和导电炭黑放入混料机中混匀，混料转速为150rpm，搅拌时间为15min；
2)将上述物料送入双螺杆挤出机料斗中，进行螺旋挤出造粒，烘干打包即可得到抗静电高分子材料，其中，挤出温度380℃，螺杆转速800rpm。
实施例5
一种抗静电高分子材料，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79份；碳纳米管6份；马来酸酐接枝聚乙烯15份。
a)将碳纳米管与体积比为3：1的浓硫酸和浓硝酸混合液混合，然后进行超声处理2h，冷却、沉淀，去除残余酸液，用蒸馏水多次洗涤后，烘干，得到分散的碳纳米管；
1)称取79kg聚醚醚酮、6kg碳纳米管、15kg马来酸酐接枝聚乙烯放入混料机中混匀，混料转速为50rpm，搅拌时间为10min；
2)将上述物料送入双螺杆挤出机料斗中，进行螺旋挤出造粒，对挤出颗粒进行烘干，然后打包即获得抗静电高分子材料，其中，挤出温度400℃，螺杆转速200rpm。
本发明的抗静电高分子材料，生产成本低、易于加工、组分分散均匀、相容性好、抗静电性能好，有利于产品在市场上的推广应用，材料连续使用为温度240℃，负载应用温度高达310℃，且阻燃功能达V0级，能耐260℃的过热水蒸气，在高温下可耐60％硫酸或40％氢氧化钠，耐辐射性极好，耐候性能优良，户外使用一年后性能没有损失。可制造成齿轮、轴承、活塞环、支撑环、密封环、阀片、密封圈等部件，可应用在航空、机械、化工、汽车等高科技领域。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抗静电高分子材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79-90份；碳纳米管2-6份；马来酸酐接枝聚乙烯8-15份。
2.根据权利要求1所述的抗静电高分子材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：聚醚醚酮79份；碳纳米管6份；马来酸酐接枝聚乙烯15份。
3.根据权利要求1或2所述的抗静电高分子材料，其特征在于，所述碳纳米管的粒径为25～40nm。
4.根据权利要求1或2所述的抗静电高分子材料，其特征在于，还包括重量份的导电炭黑2-6份。
5.一种根据权利要求1或2所述的抗静电高分子材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)称取配方量的聚醚醚酮、碳纳米管、马来酸酐接枝聚乙烯放入混料机中混匀；
2)将上述物料送入双螺杆挤出机料斗进行挤出造粒，然后烘干打包，其中，挤出温度360～400℃，螺杆转速200～800rpm。
6.根据权利要求5所述的抗静电高分子材料的制备方法，其特征在于，步骤1)之前还包括步骤a)：将碳纳米管与浓酸混合，然后进行超声处理，冷却、沉淀，去除残余酸液，用蒸馏水多次洗涤后烘干，得到分散的碳纳米管。
7.一种根据权利要求1或2的抗静电高分子材料在航空、机械、化工、汽车领域中的应用。
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