[发明专利]一种高导热性聚醚醚酮复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及一种特种工程塑料，具体公开了一种高导热性聚醚醚酮复合材料，由以下重量份的原料组成：聚醚醚酮60～75份、碳化硅5～10份、氮化硼5～10份、玄武岩纤维10～20份、抗氧剂0.5～1份；本发明以聚醚醚酮为基体，以碳化硅、氮化硼、玄武岩纤维作为复配导热填料；其中碳化硅、氮化硼具有高的导热率，玄武岩纤维一定的长径比，能很好地起到桥接作用，有利于导热网络的形成；导热填料按照一定的配比复配，起到协同提高复合材料的导热性能的作用；本发明制备的复合材料具有高导热性、高强度、高稳定性等特点，能够满足高温等苛刻条件下的使用要求；因玄武岩纤维成本较低，降低了导热性聚醚醚酮复合材料的制备成本，可广泛应用于工业化。

技术领域

本发明涉及一种特种工程塑料，尤其是一种高导热性聚醚醚酮复合材料。

背景技术

特种工程塑料又称高性能工程塑料，是一类主要应用于高技术领域的、具有优异综合性能、长期使用温度在150℃以上的高分子材料。特种工程塑料具有高比强度、高耐热等级等优良特性，近年来，特种工程塑料的研究得到了飞速的发展，已经工业化的特种工程塑料种类繁多，主要品种有：聚酰亚胺树脂(PI)、聚芳醚酮(PAEK)等。特种工程塑料的使用量虽然无法与通用塑料相比，但由于其具有优异的使用性能，在航空航天、汽车、电子、核能等领域具有不可替代的地位。聚醚醚酮(PEEK)是聚芳醚酮(PAEK)中最典型的材料，具有优异的综合性能，在许多领域取代其它材料后可明显提升制品性能。聚醚醚酮以其优良的机械性能、耐磨性、耐化学品性、耐辐射性、耐高温性以及阻燃性等多方面性能，目前逐渐被应用于航空航天、汽车、能源等领域。目前，聚醚醚酮树脂由于缺乏有效的填料成分，致使其导热性能和抗静电性能不佳，从而限制了其在电子电器、换热工程、化学工程等高技术领域中的广泛应用。因此，通过选用合适的填料开发一种高导热性聚醚醚酮复合材料，是目前亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通过填料提高聚醚醚酮导热性和抗静电性能的高导热性聚醚醚酮复合材料。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高导热性聚醚醚酮复合材料，由以下重量份的原料组成：聚醚醚酮60～75份、碳化硅5～10份、氮化硼5～10份、玄武岩纤维10～20份、抗氧剂0.5～1份。

优选的，所述聚醚醚酮、碳化硅、氮化硼粒径为15～20μm。

优选的，所述玄武岩纤维为短纤维。

优选的，所述玄武岩纤维为8～10mm的短纤维。

一种高导热性聚醚醚酮复合材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)干燥：提供权利要求1所述的高导热性聚醚醚酮复合材料的原料，分别将聚醚醚酮、碳化硅、氮化硼、玄武岩纤维在180～190℃温度下干燥5-6h；

(2)混合：将干燥后的聚醚醚酮、碳化硅、氮化硼、玄武岩纤维以及抗氧剂混合均匀；

(3)熔融成型：将混合后的原料放入模具内，加压至2～3MPa后保压10～20min，再加热至380-400℃温度下保温保压3～4h，然后泄压降温至80～90℃后脱模，脱模后的成型材料再加热至270～280℃保温2～3h，即得高导热性聚醚醚酮复合材料。

优选的，所述步骤(2)混合选用高速混合机，控制高速混合机转速为900～1000r/min混合20～30min。

本发明的有益效果是：本发明以聚醚醚酮为基体，以碳化硅、氮化硼、玄武岩纤维作为复配导热填料；其中碳化硅、氮化硼具有高的导热率，玄武岩纤维一定的长径比，能很好地起到桥接作用，有利于导热网络的形成。导热填料按照一定的配比复配，起到协同提高复合材料的导热性能的作用；本发明制备的高导热性聚醚醚酮复合材料具有高导热性、高强度、高稳定性等特点，能够满足高温等苛刻条件下的使用要求；因玄武岩纤维成本较低，降低了导热性聚醚醚酮复合材料的制备成本，可广泛应用于工业化。