本發(fā)明提供一種增強(qiáng)型抗靜電聚醚醚酮復(fù)合材料及其制備方法，屬于復(fù)合材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
聚醚醚酮（PEEK）作為一種新型的半晶態(tài)芳香族塑性工程塑料，具有極其出色的物理、力學(xué)性能，在許多特殊領(lǐng)域可以替代金屬、陶瓷等傳統(tǒng)材料，在減輕質(zhì)量，提高性能方面貢獻(xiàn)突出，成為當(dāng)今最熱門的高性能工程塑料之一。PEEK在高溫、高壓、高速、高濕等環(huán)境下仍然具有優(yōu)異的絕緣性和穩(wěn)定的電性能，為了拓寬PEEK的應(yīng)用范圍，在防靜電領(lǐng)域，市場上多采用直接添加碳纖維或炭黑等無機(jī)填料的方法制得防靜電型聚醚醚酮復(fù)合材料，但該方法制得的產(chǎn)品外觀差，韌性低，無法滿足特殊領(lǐng)域的使用要求。
專利CN 104788896 A以防靜電劑為填料，采用“先研磨分散，再高速分散，后注射共混”的方式制得防靜電聚醚醚酮復(fù)合材料，符合防靜電要求，且力學(xué)性能和熱性能都得到改善。但單一通過添加防靜電劑改性，防靜電效果明顯，但力學(xué)性能和熱性能提升有限。專利CN 105524413 A采用短切碳纖維和碳納米管復(fù)合改性PTFE/PEEK, 該復(fù)合材料具有優(yōu)秀的力學(xué)性能和較低的表面電阻（<107Ω），但碳納米管易團(tuán)聚，影響制品的防靜電效果，且短纖維增強(qiáng)材料制品表面易出現(xiàn)浮纖，外觀質(zhì)量差。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有PEEK抗靜電改性的不足，提供一種增強(qiáng)型抗靜電PEEK復(fù)合材料及其制備方法，所得制品力學(xué)性能和熱性能明顯改善，表面電阻小于106Ω。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種增強(qiáng)型抗靜電PEEK復(fù)合材料，所述組分按重量份數(shù)配比：PEEK50-80份，連續(xù)長纖維15-40份，石墨烯0.5-5份，偶聯(lián)劑0.1-5份，加工助劑0.1-5份。其中所述的石墨烯經(jīng)過偶聯(lián)劑改性處理。
所述連續(xù)長纖維中纖維為玻璃纖維、碳纖中的一種或幾種。
所述的石墨烯為氧化石墨烯，粒徑100nm-5μm。
所述的加工助劑為抗氧劑、增韌劑和潤滑劑中的一種或幾種。
所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑，可選KH550、KH560、KH570中的一種或幾種。
本發(fā)明所述的增強(qiáng)型抗靜電PEEK復(fù)合材料的制備方法，包括：（1）石墨烯改性：按照質(zhì)量比（0.1-5）：1的比例稱取偶聯(lián)劑和石墨烯，并添加到研磨裝置中進(jìn)行研磨分散，研磨速度為500-1500r/min，研磨時間為20-60min。將分改性后的石墨烯置于50-80℃烘箱中進(jìn)行烘干，烘干時間1-2h；（2）原料干燥：將PEEK在真空干燥箱中干燥2-4h，干燥溫度為140℃-160℃；（2）原料混合：將PEEK、改性后石墨烯、連續(xù)長纖維、加工助劑按一定比例稱重后在高速混合機(jī)中常溫下混合形成預(yù)混料，混合速度50-80r/min，混合時間5-10分鐘；（3）母粒制備：將預(yù)混料在雙螺桿擠出機(jī)加料斗加入，連續(xù)長纖維經(jīng)牽引機(jī)的作用在擠出機(jī)第一個排氣口加入，預(yù)混料和纖維充分熔融浸漬后經(jīng)擠出機(jī)機(jī)頭擠出造粒，制得增強(qiáng)型抗靜電PEEK的母粒。
所述的雙螺桿擠出機(jī)的溫度設(shè)定如下：一區(qū)230-250℃，二區(qū)350-380℃，三區(qū)350-380℃，四區(qū)360-390℃，五區(qū)360-390℃，六區(qū)360-390℃，七區(qū)360-390℃，八區(qū)360-390℃，機(jī)頭溫度360-375℃；螺桿轉(zhuǎn)速25-40r/min，喂料6-20 r/min，切粒機(jī)轉(zhuǎn)速150-300 r/min。
所述的連續(xù)長纖維增強(qiáng)PEEK的母粒徑向長度為4-15mm，長纖徑向保留長度與母粒一致。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點：（1）制品表面質(zhì)量高，無浮纖；（2）生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，操作簡單；（3）滿足抗靜電使用要求，機(jī)械性能和熱性能改善明顯。
具體實施方式
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
實施例1
按質(zhì)量比稱取PEEK65%、連續(xù)長玻纖30%、改性石墨烯3%、抗氧劑1%、潤滑劑1%，除長玻纖外其它料在高速混合機(jī)中混合6min，混合速度50r/min，從雙螺桿擠出機(jī)加料斗加入，長玻纖經(jīng)牽引在第一個排氣口加入，經(jīng)熔融擠出造粒后注塑成型，按ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試。
實施例2
按質(zhì)量比稱取PEEK65%、連續(xù)長碳纖30%、改性石墨烯3%、抗氧劑1%、潤滑劑1%，除長玻纖外其它料在高速混合機(jī)中混合6min，混合速度50r/min，從雙螺桿擠出機(jī)加料斗加入，長玻纖經(jīng)牽引在第一個排氣口加入，經(jīng)熔融擠出造粒后注塑成型，按ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試。
實施例3
按質(zhì)量比稱取PEEK65%、連續(xù)長玻纖20%、連續(xù)長碳纖10%、改性石墨烯3%、抗氧劑1%、潤滑劑1%，除長玻纖外其它料在高速混合機(jī)中混合6min，混合速度50r/min，從雙螺桿擠出機(jī)加料斗加入，長玻纖經(jīng)牽引在第一個排氣口加入，經(jīng)熔融擠出造粒后注塑成型，按ASTM標(biāo)準(zhǔn)測試。
產(chǎn)品性能見表1。
以上實施例的說明是用于理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些修改改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。