PEEK改性.docx

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1、聚良业第(PEEK)是在主链结构中含有一个酮煌和两个品犍的克豆单元所构成的高聚物,如图1,属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，是一类半结晶高分子材料，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料，可与玻璃纤维或碳纤堆复合制卷熠强材料.一般采用与芳香族二元酚缩合而得的一类聚芳酸类高聚物.图1聚微修削结构式PEEK(聚制渔铜)塑胶原料是芳香族结晶型热塑性在分子材料,具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阳燃、耐酸喊、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及良好的电性能。由于其具有优良的综合性能，在许多特殊领域可以替代金屈、陶遵等传统材料。该塑料的耐高温、自涧滑、耐磨损和抗疲劳等特性，使之成为当今最热门

2、的高性能工程塑料之一，它主要应用于航空航天、汽车工业、电子电气和医疗器械等援域。但是它的冲击强度较差，为了进步提高其性能，以满足各个领域的综合性能和多样化需要，可采用填充、共混、交联、接枝等方法对其进行改性，以得到性能更加优异的PEEK塑料合金或PEEK蜕合材料。PEEK改性方法现今对于CF/PEEK的改性有两种方法，分别是：1.从原材料端改变原材料树脂基体的化学结构，进而影响热塑性基体的结晶行为。2.通过掺杂无机粒子（比如石墨烯、碳纳米管等）或者不同的聚合物共混后挤出再进行卜.一步加工。但目前大多采用第二种方法，具体可包括以下：种：一、采用化学接枝或化学沉积法将勺墨烯先与炭纤维更合之后再与树

3、脂进行更合;二、将石墨烯通过溶液涂海法涂在炭纤维表面然后再与树脂进行史合;三、在一定的机I或作用下先将石墨烯与树脂进行混合,之后再与炭纤维进行复合。存在问题上述方法存在工艺史杂、石墨烯与基体树脂均匀混合难度大等问婕.采用化学接枝法时，接枝在石墨烯（Gr）表面的分散剂分子会增加Gr纳米片之间的接触电阻，并且由于PEEK成型温度较高，外加分散剂在成型过程中易变性、分解，从而引入缺陷，致使更合材料力学性能卜.降。采用机械共混法时，由于Gr很难通过搅拌、球磨等方式进行剥离，加之PEEK熔融温度虑、黏度大，并不能够实现Gr在PEEK基体中的良好分散。界面改性resin-modified界面改性未经处理的

4、碳纤维表面的情性和PEEK分子链的非活性会影响碳纤维与PEEK之间的界面粘附，因此,需要对CF/PEEK复合材料的表面进行改性，进一步提高其性能，拓宽其应用领域。目前广泛采用的界面增强的方法分为两种：一是通过对碳纤维进行物理或者化学处理，是碳纤维表面面增加活性仃能团使之与热塑性树脂产生氢键等作用力，增强界面强度。另-种是通过在碳纤维表面涂敷合成的上浆剂，使上浆剂成为碳纤维和树脂的桥梁。功能化处理时碳纤维进行表面功能化处理，可以提高碳纤维的极性官能团含量和润湿性，且改性后的碳纤维与上浆剂发牛.化学反应，有助于提高热塑性涂层CF/PEEK亚合材料的界面附着力.目前表面功能化的方法主要包括表面辄化、

5、等离子体处理和化学气相沉积等。将碳纤维经过KaO3/H2SO4体系处理，其表面轴化，碳纤维的极性官能团和表面润湿性显著提高。Wang等人通过重氮化接枝技术在碳纤维表面引入了磺酸钠基团，碳纤维表面官能团的含信显著增加“但是酸化法和见乳法，会产生大盘废酸废气，环境污染严重，且对纤维损伤较大。-OHHNoJH/SOa-OH70cC30minDes1.zedCFSPEEKsizingtreatment-OH-OHDesized-SPEEK-OH-OH-OH-COOH-NH2CF-OHCF-NH2SPEEKsizingItreatmentSPEEKsizingItreatment-OH-OH-OH-CO

6、OH!-COOH-OH-OH-OH-COOH-NH2CF-NHj-SPEEK图2PEEK表面功能化和上将处理的过程涂覆上浆剂在纤维表面涂覆上浆剂，减少碳纤维丝束的毛丝量以及断裂情况，提升碳纤维丝束的力学强度和机械性能：增加纤维表面的活性基团，改善碳纤维与树脂间的界面洵湿性。周存等采用以相反转乳化法制备的聚微候酮(PEEK)水性上浆剂对CFS进行上浆处理，发现使用水性PEEK乳液型上浆剂上浆，可以提高CFs表面含氧活性基团含量，提高CFs与PEEK树脂之间的界面粘结性能，从整体提高CFs/PEEK发合材料的力学性能一苏亚男等采用直接横化法合成横化聚隧微胡主浆料，发现该上浆剂具有良好的储存桎定性以及成膜性，对T300碳纤维进行上浆处理后，磺化聚龌Sf胴可以均匀地涂覆在碳纤维表面；且碳纤维的表面官能团含量明显增加，单丝拉伸性能也得到了明显提升。