纳米氧化物粉体peek复合材料的制备工艺研究

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1、中文摘要为了充分发挥高分子材料的优异性能，采用无机纳米填料对塑料增强改性，从而获得高性能化和功能化的复合材料。在制备工艺中，首先重点研究了纳米粉体和聚醚醚酮(PEEK)的分散处理工艺。结果表明，用硅烷偶联剂KH570对纳米SiO：进行表面改性，以水作为分散介质，采用超声分散10min或球磨分散4h均可以制得高分散、高稳定性的纳米氧化硅悬浮液；在pH=3条件下，采用超声分散10miaS球磨分散4h的方法，加入聚乙二醇(分子量为400)空间位阻稳定机制和加入柠檬酸三铵的静电稳定机制均可获得高分散，高稳定的纳米A120，水悬浮液；加入分散剂W980含量在0．3wt％时

2、，磁力搅拌lh能得到稳定性好PEEK的悬浮液系统。将分散好的纳米悬浮液与PEEK进行球磨共混制备复合粉体，然后通过模压和注射两种成型工艺制备出纳米氧化物粉体／PEEK复合材料。通过对所研制材料的显微结构和力学性能分析，结果表明，两种工艺制度下纳米粉体在树脂基体中都能达到纳米分散；注射成型所得的纳米SiO：／PEEK复合材料拉伸强度和弯曲强度都有很大的提高，填加量在7％时拉伸强度提高了13％，弯曲强度提高了32％。纳米Si02／PEEK复合材料材料拉伸和冲击断面蜂窝状韧性断裂形貌明显，纳米粉体能嵌入基体的缺陷内部，并能达到很好的分散，大大提高了基体抵抗变形和阻止裂

3、纹扩展的能力。本研究改变传统的熔融共混制各PEEK基复合材料的方法，采用悬浮液共混法制备了纳米氧化物／PEEK复合材料，并对其力学性能以及纳米粒子增强的机理进行了分析，为开发具有重量轻、强度高的高分子基复合材料提供了新途径。关键词：聚醚醚酮，纳米氧化物粉体，悬浮液共混，球磨ABSTRACTNano／polymercompositematerialshavebeendevelopedinrecentyears，whichdisplaydistinctmechanical，physicalandchemicalproperties．Intheprocesstofab

4、ricatethehighperformancecomposites，thehomogeneousfillerdispersionhasagreatimportance．DispersionofthenanoSi02particlesintheliquidmediumhasbeenstudiedandthedispersestatushasbeencharacterizedinthispaper．TheresultsshowthatselectingthecouplingagentKH570andUSingthemethodof10rain-ultrasonic

5、aldispersingand4hour—ballmilling，thepreferableaqueousSi02suspensioncanbeobtained．ThemechanismofdispersingnanoA1203aqueoussuspensionhasbeeninvestigated．Thehighlydispersedandstabilizednano-Al，01aqueoussuspensionscanbeobtainedatacidcondition(pH=3)withthePEG400andtri-ammoniumcitrate(TAC)

6、asdispersantsfromthestericstabilizationandelectrostaticmechanismrespectively．NanoSi02ornanoA1203powderiSfilledinthepolyetheretherketone(PEEK)matrixbyCO—mixingmethodsoftheultrasonicaldispersingandballmillingrespectively．Thecompositepowdersaremoldedbymouldingandinjectionmouldingintotai

7、lorproducts．ItisrevealedbytheSEMmorphologyandthemechanicaltestresultsofSi02／PEEKcompositethatthefillerscanbedispersedinthePEEKmatrixhomogeneouslyatnanoscalebythemethodabove，andthehigherstrengthsintensionandbendingarealsoachievedincomparisonwiththeunfilledPEEK．WhenthecontentofnanoSi02

8、is7％．theprop