專利名稱：一種適合peek的成型方法
技術領域：
本發(fā)明屬高分子材料的成型工藝，具體涉及一種PEEK的成型工藝。 技術背景聚醚醚酮(PEEK)樹脂屬于耐高溫的特種工程塑料，具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熔點，可在250°C長期使用。此外PEEK還具有自潤滑性好、絕緣性穩(wěn)定、耐水解等優(yōu)異性能，使得其在航空航天、汽車制造、電子電氣等眾多領域具有廣泛的應用，開發(fā)前景十分廣闊。然而，由于PEEK的耐高溫性，其加工溫度較高。傳統(tǒng)的PEEK改性和成型過程為 將PEEK純樹脂與填料等共混擠出造粒，擠出溫度為380°C左右，制得改性料以后再將改性料由注塑機進行注塑成型。此過程看似與通用塑料改性成型沒什么區(qū)別，但是，擠出和注塑完畢后，清理螺桿是最讓人頭疼的一件事，因為PEEK不但熔點高而且除濃硫酸外幾乎所有的溶劑或酸堿都不能將其溶解。一般的做法是將螺桿拆卸下來，然后在進行高溫灼燒。這個過程不但復雜費力，而且經(jīng)常的拆卸螺桿會很容易損壞昂貴的螺桿。雖然也有很多關于PEEK樹脂模壓成型的報道，但是傳統(tǒng)的模壓成型一般都是利用液壓機縱向受力進行模壓，壓制出來的樣件往往比較簡單，并且壓制的工藝難以掌握，廢品率高，制件的致密度也不夠均勻。而利用熱等靜壓成型法不但會避免擠出、注塑帶來的清理螺桿的問題，而且還能壓制出形狀較復雜、相對密度均勻的PEEK制件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、易行、優(yōu)質(zhì)的PEEK等高分子材料成型方法，由該方法制備的樣件具有致密度均勻，表面光潔度好等優(yōu)點。此種熱等靜壓成型的基本過程為將PEEK模塑粉或者與其他填料的混合物利用預成型，然后將預成型毛坯制件包裹于一種耐高溫包套中，將溫度升至100 300°C后，加壓，壓力為50 300MPa，并保持該壓力3 30min，最后經(jīng)水冷降溫、泄壓得到致密度均勻的制品。可用于本工藝的高分子材料除PEEK以外還可以是聚苯硫醚(PPS)、聚砜(PSF)、聚酰亞胺(PI)等耐高溫的特種工程塑料或者熱固性高分子材料。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(1)工藝簡單易行、省時省力，避免了擠出成型后清理螺桿等復雜工作。(2)經(jīng)本發(fā)明工藝成型的制件光潔度好、致密度均勻。(3)經(jīng)本發(fā)明工藝成型的制件力學性能優(yōu)良，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)有些力學性能指標超過經(jīng)注塑成型的制件。
具體實施例方式下面給出實例以對本發(fā)明進行具體描述。
實例一所用原料為PEEK純樹脂，吉林大學特種工程塑料研究中心。將模具涂一層特種脫模劑，稱取PEEK純樹脂粉IOgdf PEEK粉裝入模具，通過普通模壓進行預成型，預成型后，將預成型的毛坯制件包裹于硅橡膠包套中，將包套置于熱等靜壓機中，加熱到140°C，保持此溫度，加壓到200MPa，保壓5分鐘，降溫、泄壓。按以下測試方法對試樣的相對密度、力學性能進行測試，結果如表1所示相隨密度按ASTM D792測試；拉伸性能按ASTM D638測試；斷裂伸長率按ASTM D638測試；彎曲強度；按ASTM D790測試；彎曲模量按ASTM D790測試；實例二所用原料為PEEK純樹脂，吉林大學特種工程塑料研究中心；PTFE粉，綿陽邁克金科技有限公司。將模具涂一層特種脫模劑，稱取PEEK純樹脂粉10g，PTFE粉2g。將PEEK粉裝入模具，通過普通模壓進行預成型，預成型后，將預成型的毛坯制件包裹于硅橡膠包套中，將包套置于熱等靜壓機中，加熱到140°C，保持此溫度，加壓到200MPa，保壓5分鐘，降溫、泄壓。性能測試方法如同實例一，結果如表1所示。對比例一所用原料為PEEK純樹脂，吉林大學特種工程塑料研究中心。將PEEK通過注塑機注塑成型，從料斗到噴嘴的溫度依次為365°C、370、375、380°C。性能測試方法如同實例一，結果如表1所示。對比例二所用原料為PEEK純樹脂，吉林大學特種工程塑料研究中心。PTFE粉，綿陽邁克金科技有限公司。將PEEK與PTFE機械混合，經(jīng)螺桿擠出造粒，最后經(jīng)注塑機注塑成型，從料斗到噴嘴的溫度依次為365°C、370、375、380°C。性能測試方法如同實例一，結果如表1所示。
權利要求
1.一種適合PEEK成型方法其特征在于將PEEK模塑粉或者與其他填料的混合物利用預成型，然后將預成型毛坯制件包裹于一種耐高溫包套中，將溫度升至100 30(TC后，加壓，壓力為50 300MPa，并保持該壓力3 30min，最后經(jīng)水冷降溫、泄壓得到致密度均勻的制品。
2.根據(jù)實現(xiàn)權利要求1所述一種適合PEEK成型方法，其特征在于將PEEK模塑粉或者與其他填料的混合物利用預成型方法進行預成型。
3.根據(jù)實現(xiàn)權利要求1所述一種適合PEEK成型方法，其特征在于將預成型毛坯制件包裹于耐高溫包套中進行成型。
4.根據(jù)實現(xiàn)權利要求1所述一種適合PEEK成型方法，其特征在于模壓溫度要控制在 100 300"C。
5.根據(jù)實現(xiàn)權利要求1所述一種適合PEEK成型方法，其特征在于模壓壓力要控制在 50 300MPa。
6.根據(jù)實現(xiàn)權利要求1所述一種適合PEEK成型方法，其特征在于模壓時間控制在 3 30mino
7.根據(jù)實現(xiàn)權利要求1所述一種適合PEEK成型方法，其特征在于模壓后后經(jīng)水冷降溫、泄壓過程得到致密度均勻的制品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種PEEK的成型方法。本發(fā)明簡化了PEEK等先改性后成型的步驟，將改性與成型過程合二為一。此方法具體為將PEEK模塑粉或與其他填料的共混物進行預成型，取出預成型制件毛坯，裝入耐高溫包套中，進行熱等靜壓成型。本方法避免了傳統(tǒng)的PEEK等耐高溫樹脂注塑或擠出后拆卸螺桿、清理螺桿以及灼燒螺桿等繁瑣步驟，并且也為其他高分子材料特別是耐高溫或者熱固性高分子材料的成型提供一個新方法。
文檔編號B29C43/58GK102248626SQ20101017366
公開日2011年11月23日 申請日期2010年5月17日 優(yōu)先權日2010年5月17日
發(fā)明者劉楠, 宮克難, 楊勇寬, 馬俊杰 申請人:哈爾濱鑫達高分子材料有限責任公司