[发明专利]一种交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料及其制备方法和应用，所述共混材料含有聚醚酰亚胺聚合物和聚醚醚酮聚合物。本发明的交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料的玻璃化转变温度较聚醚醚酮聚合物基体的基础上提高了20℃以上，最大拉伸模量可以达到108MPa左右，同时，其结晶度仍保持在28％以上。实验证明，本发明的交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料同时兼有较高的玻璃化转变温度、较高的机械性能，是一种有希望在航空航天、军事国防、新能源等领域得到应用的新型材料。

技术领域

本发明属于特种工程塑料材料技术领域，特别涉及一种交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮高分子共混材料及其制备方法和应用。

背景技术

20世纪以来，受到军备竞赛的影响，航空航天技术迅速发展，从而使耐热、质轻、高强的材料需求量激增，世界各国投入大量精力开发性能优异的新型材料。而特种工程塑料，是继第一代通用塑料和第二代工程塑料之后发展的第三代塑料，主要指长期使用温度高于150℃的一类塑料，如聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚醚醚酮(PEEK)。特种工程塑料因具有比重轻和比强度高等附加值，并且可根据需要制成涂层、纤维、薄膜和结构材料等，所以在航空航天、电子器件、轻量化与新能源汽车、石油天然气开发、生物骨材料、生物牙科材料、血液透析等高新技术领域有很广阔的应用市场。然而，随着科学技术的发展，目前现有的特种工程塑料依然存在一些不足，主要是对其耐温性能要求更高，需要其在更高温度下保持性能稳定。

其中，聚醚醚酮(PEEK)是指分子链的重复单元中只含苯环、羰基和醚键的全芳香族聚合物。它是一种半结晶型聚合物，常见结晶度为20％～30％，玻璃化转变温度Tg在143℃左右，熔点Tm高达343℃，并且其加工性能优异，可采用挤出成型、注塑成型、模压成型、熔融纺丝等多种方法加工成相应片材、板材、管材等多种形式，是目前特种工程塑料中综合性能最好、耐热等级最好的塑料品种之一。但是其相对较低的Tg，限制了它的进一步发展，无法满足现如今特种工程塑料对耐温性能的要求。

聚醚酰亚胺(PEI)指主链上含有酰亚胺环的一类芳香族聚合物，是特种工程塑料中结构种类最为丰富、形式最为多样的一种。它具有优异的热稳定性、力学性能，同时还耐温和耐辐照，是一种性能优异的特种工程塑料。但其耐溶剂性能和耐水解性能较差，熔融态下粘度较高，加工性能差，这些都给聚醚酰亚胺的应用带来一些限制。

发明内容

为了解决现有的特种工程塑料，尤其是PEEK由于本身较低的Tg，在125℃以上工作温度条件下性能不稳定等的问题，本发明提供了一种交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料及其制备方法和应用，所述共混材料具有耐高温、高机械性能等的优点。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案如下：

本发明提供一种交联型聚醚酰亚胺/聚醚醚酮共混材料，所述共混材料的制备原料含有聚醚酰亚胺聚合物和聚醚醚酮聚合物。

根据本发明的实施方案，所述交联型聚醚酰亚胺聚合物在所述共混材料中的质量百分含量为5～30％，优选为10～20％，例如为10％、12％、15％、17％、20％。

根据本发明的实施方案，所述聚醚醚酮聚合物在所述共混材料中的质量百分含量为70～95％，优选为80～90％，例如为80％、83％、85％、88％、90％。

根据本发明的实施方案，所述共混材料的玻璃化转变温度Tg较聚醚醚酮聚合物的Tg温度提升至少20℃；例如，所述共混材料的玻璃化转变温度Tg为160～175℃，优选为160～167.7℃。

根据本发明的实施方案，所述共混材料的最大拉伸模量为80～110MPa，例如为90～106MPa。

根据本发明的实施方案，所述共混材料的结晶度在28％以上，例如为28.5～32％。

根据本发明的实施方案，所述共混材料具有基本如图3中(2)-(5)任一张图所示的形貌。