一种聚醚醚酮树脂棒材的方法与流程

2021-02-02 12:02:31|

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[0001]
本发明涉及棒材领域，具体为一种聚醚醚酮树脂棒材的方法。

背景技术：

[0002]
聚醚醚酮树脂是一种高结晶性的芳族线性热塑性特种树脂，它兼具有芳香族热固性树脂的耐热性、化学稳定性及热塑性树脂的易加工等特性，综合性能优良，通常采用注射成型、挤出成型、模压成型、吹塑成型等方法加工成型，为了满足制造高精度、耐热、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳和抗冲击零部件的要求，对聚醚醚酮树脂进行共混、填充、纤维复合等增强改性处理，以得到性能更加优异的聚醚醚酮树脂复合材料，可用热压罐或模压工艺，将预浸料制成，层压板或层压结构件。也可将预浸丝束，用缠绕成型法制成，回转体结构。
[0003]
但目前国内市场上在现有技术中针对聚醚醚酮树脂棒材实施设计时还存在一定的不足，传统的聚醚醚酮树脂棒材内部组成部分过于单一，导致其耐耐热耐腐蚀性差，同时传统的聚醚醚酮树脂棒材其表面密度大，不利于聚醚醚酮树脂棒材的耐磨损能力。

技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于：为了解决聚醚醚酮树脂棒材耐热、耐腐蚀、耐磨损、抗疲劳和抗冲击差的问题，提供一种聚醚醚酮树脂棒材的方法。
[0005]
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种聚醚醚酮树脂棒材的方法，包括：
[0006]
原料：4，4-二氟二苯甲酮20-30份、双酚a10-20份、对苯二酚5-10份、苯酚6-9份、鲸蜡硬脂醇10-15份；有机溶剂：有机溶剂包括：三乙醇胺3-6 份、乙烯乙二醇醚1-3份；催化剂：碳酸铯1-3份，碱金属碳酸盐6-7份、碳酸锶2-4份、三氟甲磺酸3-7份；添加物：炭纤维10-20份、硼纤维6-7 份、聚氯乙烯树脂10-20份、纤维素纳米晶须7-12份、聚酰胺树脂9-14份。
[0007]
优选地，所述原料包括：4，4-二氟二苯甲酮14份、双酚a15份、对苯二酚15份、苯酚8份、鲸蜡硬脂醇13份。
[0008]
优选地，所述有机溶剂包括：三乙醇胺4份、乙烯乙二醇醚2份。
[0009]
优选地，所述助剂：碳酸铯2份，碱金属碳酸盐6份、碳酸锶4份、三氟甲磺酸5份。
[0010]
优选地，所述添加物：炭纤维13份、硼纤维7份、聚氯乙烯树脂11份、纤维素纳米晶须8份、聚酰胺树脂10份。
[0011]
优选地，所述工作流程如下：
[0012]
s1：配料，将所有原料通过电子称称量出所需分量；
[0013]
s2：搅拌，将4，4-二氟二苯甲酮20-30份、双酚a10-20份、对苯二酚 5-10份、苯酚6-9份、鲸蜡硬脂醇10-15份放入搅拌机中在惰性气体的条件下对原料进行搅拌，搅拌条件为600r/min，搅拌时间为7小时；
[0014]
s3：加热，将加热管在搅拌机搅拌过程中对搅拌机内部的原料进行加热，当搅拌机内部温度达到173-180摄氏度时，将三乙醇胺3-6份、乙烯乙二醇醚1-3份、碳酸铯1-3份，碱
金属碳酸盐6-7份、碳酸锶2-4份、三氟甲磺酸3-7份放入搅拌机内部后，继续对搅拌机内部加热，当搅拌机内部的温度达到260-273摄氏度时，停止加热管对搅拌机进行加热，通过加热管对搅拌机进行保温，将搅拌机内部温度保持260-273摄氏度3.8-4.2小时后，继续通过加热管对搅拌机内部进行加热，当搅拌机内部温度达到307-311摄氏度时，即可停止对搅拌机内部的加热，将搅拌机内部的温度保持在307-311摄氏度6.3-6.9小时；
[0015]
s4：冷却：将保温后的原料倒入零下8摄氏度的冰水中，对其进行冷却，对冷却后的原料过滤，然后滤饼中加入42-46摄氏度无水甲醇、丙酮和氯仿的混合溶液，洗涤出混合物中的二甲基乙酰胺溶剂；
[0016]
s5：聚合：将冷却后的原料经聚合、分离、提纯制得带有叔丁基的聚合物树脂；
[0017]
s6：除杂：聚合物树脂以三氟甲磺酸为催化剂、甲苯为受体，脱除叔丁基制得聚醚醚酮树脂；
[0018]
s7：混料：将聚醚醚酮树脂15-25份、炭纤维10-20份、硼纤维6-7份、聚氯乙烯树脂10-20份、纤维素纳米晶须7-12份、聚酰胺树脂9-14份放入粉碎机中，在1200r/min的粉碎条件下粉碎1.2-1.6小时；
[0019]
s8：挤压：将混合物放入挤出机的料斗内，启动挤出机的电源开关，挤出机将混合物通过其料斗内部的加热器将对混合物进行加热，在400-450摄氏度的加热条件下，混合物由粉状固体转化形成溶装物后，通过出料口与机头的配合将混合物填充进模具中；
[0020]
s9：定型：将模具放入零下8摄氏度的冰水中冷区至常温后取出聚醚醚酮树脂棒材，通过喷烟枪415-487摄氏度的喷射温度，对聚醚醚酮树脂棒材表面喷射30-90秒后，将聚醚醚酮树脂棒材冷却至常温即可。
[0021]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0022]
本发明通过设置鲸蜡硬脂醇、炭纤维、硼纤维、聚氯乙烯树脂、纤维素纳米晶须、聚酰胺树脂，有效增加了聚醚醚酮树脂棒材的耐热性，使其可在 410摄氏度温度下正常工作，同时增加了聚醚醚酮树脂棒材的耐腐蚀性，可在更多环境中使用聚醚醚酮树脂棒材，同时对聚醚醚酮树脂棒材耐磨损、抗疲劳和抗冲击均有较大提升。
具体实施方式
[0023]
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。
[0024]
一种聚醚醚酮树脂棒材的方法，包括：原料：4，4-二氟二苯甲酮20-30 份、双酚a10-20份、对苯二酚5-10份、苯酚6-9份、鲸蜡硬脂醇10-15份；有机溶剂：有机溶剂包括：三乙醇胺3-6份、乙烯乙二醇醚1-3份；催化剂：碳酸铯1-3份，碱金属碳酸盐6-7份、碳酸锶2-4份、三氟甲磺酸3-7份；添加物：炭纤维10-20份、硼纤维6-7份、聚氯乙烯树脂10-20份、纤维素纳米晶须7-12份、聚酰胺树脂9-14份。
[0025]
作为本发明的优选实施例：所述原料包括：4，4-二氟二苯甲酮14份、双酚a15份、对苯二酚15份、苯酚8份、鲸蜡硬脂醇13份；
[0026]
作为本发明的优选实施例：所述有机溶剂包括：三乙醇胺4份、乙烯乙二醇醚2份；
[0027]
作为本发明的优选实施例：所述助剂：碳酸铯2份，碱金属碳酸盐6份、碳酸锶4份、三氟甲磺酸5份；
[0028]
作为本发明的优选实施例：所述添加物：炭纤维13份、硼纤维7份、聚氯乙烯树脂11份、纤维素纳米晶须8份、聚酰胺树脂10份；
[0029]
作为本发明的优选实施例：
[0030]
所述工作流程如下：
[0031]
s1：配料，将所有原料通过电子称称量出所需分量；
[0032]
s2：搅拌，将4，4-二氟二苯甲酮20-30份、双酚a10-20份、对苯二酚 5-10份、苯酚6-9份、鲸蜡硬脂醇10-15份放入搅拌机中在惰性气体的条件下对原料进行搅拌，搅拌条件为600r/min，搅拌时间为7小时；
[0033]
s3：加热，将加热管在搅拌机搅拌过程中对搅拌机内部的原料进行加热，当搅拌机内部温度达到173-180摄氏度时，将三乙醇胺3-6份、乙烯乙二醇醚1-3份、碳酸铯1-3份，碱金属碳酸盐6-7份、碳酸锶2-4份、三氟甲磺酸3-7份放入搅拌机内部后，继续对搅拌机内部加热，当搅拌机内部的温度达到260-273摄氏度时，停止加热管对搅拌机进行加热，通过加热管对搅拌机进行保温，将搅拌机内部温度保持260-273摄氏度3.8-4.2小时后，继续通过加热管对搅拌机内部进行加热，当搅拌机内部温度达到307-311摄氏度时，即可停止对搅拌机内部的加热，将搅拌机内部的温度保持在307-311摄氏度6.3-6.9小时；
[0034]
s4：冷却：将保温后的原料倒入零下8摄氏度的冰水中，对其进行冷却，对冷却后的原料过滤，然后滤饼中加入42-46摄氏度无水甲醇、丙酮和氯仿的混合溶液，洗涤出混合物中的二甲基乙酰胺溶剂；
[0035]
s5：聚合：将冷却后的原料经聚合、分离、提纯制得带有叔丁基的聚合物树脂；
[0036]
s6：除杂：聚合物树脂以三氟甲磺酸为催化剂、甲苯为受体，脱除叔丁基制得聚醚醚酮树脂；
[0037]
s7：混料：将聚醚醚酮树脂15-25份、炭纤维10-20份、硼纤维6-7份、聚氯乙烯树脂10-20份、纤维素纳米晶须7-12份、聚酰胺树脂9-14份放入粉碎机中，在1200r/min的粉碎条件下粉碎1.2-1.6小时；
[0038]
s8：挤压：将混合物放入挤出机的料斗内，启动挤出机的电源开关，挤出机将混合物通过其料斗内部的加热器将对混合物进行加热，在400-450摄氏度的加热条件下，混合物由粉状固体转化形成溶装物后，通过出料口与机头的配合将混合物填充进模具中；
[0039]
s9：定型：将模具放入零下8摄氏度的冰水中冷区至常温后取出聚醚醚酮树脂棒材，通过喷烟枪415-487摄氏度的喷射温度，对聚醚醚酮树脂棒材表面喷射30-90秒后，将聚醚醚酮树脂棒材冷却至常温即可。；
[0040]
实施例1：
[0041]
工作流程如下：
[0042]
s1：配料，将所有原料通过电子称称量出所需分量；
[0043]
s2：搅拌，将4，4-二氟二苯甲酮20份、双酚a10份、对苯二酚5份、苯酚6份、鲸蜡硬脂醇10份放入搅拌机中在惰性气体的条件下对原料进行搅拌，搅拌条件为600r/min，搅拌时间为7小时；
[0044]
s3：加热，将加热管在搅拌机搅拌过程中对搅拌机内部的原料进行加热，当搅拌机内部温度达到173摄氏度时，将三乙醇胺3份、乙烯乙二醇醚1份、碳酸铯1份，碱金属碳酸盐6份、碳酸锶2份、三氟甲磺酸3份放入搅拌机内部后，继续对搅拌机内部加热，当搅拌机内部
的温度达到260-273摄氏度时，停止加热管对搅拌机进行加热，通过加热管对搅拌机进行保温，将搅拌机内部温度保持260-273摄氏度3.8-4.2小时后，继续通过加热管对搅拌机内部进行加热，当搅拌机内部温度达到307-311摄氏度时，即可停止对搅拌机内部的加热，将搅拌机内部的温度保持在307-311摄氏度6.3-6.9小时；
[0045]
s4：冷却：将保温后的原料倒入零下8摄氏度的冰水中，对其进行冷却，对冷却后的原料过滤，然后滤饼中加入42-46摄氏度无水甲醇、丙酮和氯仿的混合溶液，洗涤出混合物中的二甲基乙酰胺溶剂；
[0046]
s5：聚合：将冷却后的原料经聚合、分离、提纯制得带有叔丁基的聚合物树脂；
[0047]
s6：除杂：聚合物树脂以三氟甲磺酸为催化剂、甲苯为受体，脱除叔丁基制得聚醚醚酮树脂；
[0048]
s7：混料：将聚醚醚酮树脂15份、炭纤维10份、硼纤维6份、聚氯乙烯树脂10-份、纤维素纳米晶须7份、聚酰胺树脂9份放入粉碎机中，在 1200r/min的粉碎条件下粉碎1.2-1.6小时；
[0049]
s8：挤压：将混合物放入挤出机的料斗内，启动挤出机的电源开关，挤出机将混合物通过其料斗内部的加热器将对混合物进行加热，在400-450摄氏度的加热条件下，混合物由粉状固体转化形成溶装物后，通过出料口与机头的配合将混合物填充进模具中；
[0050]
s9：定型：将模具放入零下8摄氏度的冰水中冷区至常温后取出聚醚醚酮树脂棒材，通过喷烟枪415-487摄氏度的喷射温度，对聚醚醚酮树脂棒材表面喷射30-90秒后，将聚醚醚酮树脂棒材冷却至常温即可。
[0051] 耐热性耐腐蚀性耐磨损性抗疲劳性抗冲击性实例1380摄氏度较差较强较差偏硬
[0052]
实施例2：
[0053]
工作流程如下：
[0054]
s1：配料，将所有原料通过电子称称量出所需分量；
[0055]
s2：搅拌，将4，4-二氟二苯甲酮30份、双酚a20份、对苯二酚10份、苯酚9份、鲸蜡硬脂醇15份放入搅拌机中在惰性气体的条件下对原料进行搅拌，搅拌条件为600r/min，搅拌时间为7小时；
[0056]
s3：加热，将加热管在搅拌机搅拌过程中对搅拌机内部的原料进行加热，当搅拌机内部温度达到173-180摄氏度时，将三乙醇胺6份、乙烯乙二醇醚3 份、碳酸铯3份，碱金属碳酸盐7份、碳酸锶4份、三氟甲磺酸7份放入搅拌机内部后，继续对搅拌机内部加热，当搅拌机内部的温度达到260-273摄氏度时，停止加热管对搅拌机进行加热，通过加热管对搅拌机进行保温，将搅拌机内部温度保持260-273摄氏度3.8-4.2小时后，继续通过加热管对搅拌机内部进行加热，当搅拌机内部温度达到307-311摄氏度时，即可停止对搅拌机内部的加热，将搅拌机内部的温度保持在307-311摄氏度6.3-6.9小时；
[0057]
s4：冷却：将保温后的原料倒入零下8摄氏度的冰水中，对其进行冷却，对冷却后的原料过滤，然后滤饼中加入42-46摄氏度无水甲醇、丙酮和氯仿的混合溶液，洗涤出混合物中的二甲基乙酰胺溶剂；
[0058]
s5：聚合：将冷却后的原料经聚合、分离、提纯制得带有叔丁基的聚合物树脂；
[0059]
s6：除杂：聚合物树脂以三氟甲磺酸为催化剂、甲苯为受体，脱除叔丁基制得聚醚
醚酮树脂；
[0060]
s7：混料：将聚醚醚酮树脂25份、炭纤维20份、硼纤7份、聚氯乙烯树脂20份、纤维素纳米晶须12份、聚酰胺树脂14份放入粉碎机中，在 1200r/min的粉碎条件下粉碎1.2-1.6小时；
[0061]
s8：挤压：将混合物放入挤出机的料斗内，启动挤出机的电源开关，挤出机将混合物通过其料斗内部的加热器将对混合物进行加热，在400-450摄氏度的加热条件下，混合物由粉状固体转化形成溶装物后，通过出料口与机头的配合将混合物填充进模具中；
[0062]
s9：定型：将模具放入零下8摄氏度的冰水中冷区至常温后取出聚醚醚酮树脂棒材，通过喷烟枪415-487摄氏度的喷射温度，对聚醚醚酮树脂棒材表面喷射30-90秒后，将聚醚醚酮树脂棒材冷却至常温即可。
[0063] 耐热性耐腐蚀性耐磨损性抗疲劳性抗冲击性实例2415摄氏度较强较强较强较好
[0064]
实施例3：
[0065]
工作流程如下：
[0066]
s1：配料，将所有原料通过电子称称量出所需分量；
[0067]
s2：搅拌，将4，4-二氟二苯甲酮15份、双酚a15份、对苯二酚8份、苯酚7份、鲸蜡硬脂醇12份放入搅拌机中在惰性气体的条件下对原料进行搅拌，搅拌条件为600r/min，搅拌时间为7小时；
[0068]
s3：加热，将加热管在搅拌机搅拌过程中对搅拌机内部的原料进行加热，当搅拌机内部温度达到173-180摄氏度时，将三乙醇胺5份、乙烯乙二醇醚2 份、碳酸铯2份，碱金属碳酸盐6份、碳酸锶3份、三氟甲磺酸5份放入搅拌机内部后，继续对搅拌机内部加热，当搅拌机内部的温度达到260-273摄氏度时，停止加热管对搅拌机进行加热，通过加热管对搅拌机进行保温，将搅拌机内部温度保持260-273摄氏度3.8-4.2小时后，继续通过加热管对搅拌机内部进行加热，当搅拌机内部温度达到307-311摄氏度时，即可停止对搅拌机内部的加热，将搅拌机内部的温度保持在307-311摄氏度6.3-6.9小时；
[0069]
s4：冷却：将保温后的原料倒入零下8摄氏度的冰水中，对其进行冷却，对冷却后的原料过滤，然后滤饼中加入42-46摄氏度无水甲醇、丙酮和氯仿的混合溶液，洗涤出混合物中的二甲基乙酰胺溶剂；
[0070]
s5：聚合：将冷却后的原料经聚合、分离、提纯制得带有叔丁基的聚合物树脂；
[0071]
s6：除杂：聚合物树脂以三氟甲磺酸为催化剂、甲苯为受体，脱除叔丁基制得聚醚醚酮树脂；
[0072]
s7：混料：将聚醚醚酮树脂20份、炭纤维15份、硼纤维7份、聚氯乙烯树脂15份、纤维素纳米晶须10份、聚酰胺树脂11份放入粉碎机中，在 1200r/min的粉碎条件下粉碎1.2-1.6小时；
[0073]
s8：挤压：将混合物放入挤出机的料斗内，启动挤出机的电源开关，挤出机将混合物通过其料斗内部的加热器将对混合物进行加热，在400-450摄氏度的加热条件下，混合物由粉状固体转化形成溶装物后，通过出料口与机头的配合将混合物填充进模具中；
[0074]
s9：定型：将模具放入零下8摄氏度的冰水中冷区至常温后取出聚醚醚酮树脂棒材，通过喷烟枪415-487摄氏度的喷射温度，对聚醚醚酮树脂棒材表面喷射30-90秒后，将聚
醚醚酮树脂棒材冷却至常温即可。
[0075] 耐热性耐腐蚀性耐磨损性抗疲劳性抗冲击性实例3408摄氏度较好偏弱较好偏软
[0076]
经过仪器检测实例2中的聚醚醚酮树脂棒材增加了其耐热性，使其可在 410摄氏度温度下正常工作，同时增加了聚醚醚酮树脂棒材的耐腐蚀性，可在更多环境中使用聚醚醚酮树脂棒材，同时对聚醚醚酮树脂棒材耐磨损、抗疲劳和抗冲击均有较大提升。
[0077]
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

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