一种PEEK包覆全氟醚橡胶的复合结构及其制备方法和应用与流程

本发明涉及车轮，尤其涉及一种peek包覆全氟醚橡胶的复合车轮的制备方法。

背景技术：

1、传统工业生产环境中，使用的脚轮一般采用金属、陶瓷、橡胶等材料，金属不耐酸、陶瓷不耐碱，而橡胶材料不耐石油溶剂或者不耐高温，金属材料和陶瓷材料不具有足够的弹性和韧性。而随着工业的不断发展，生产作业的环境越来越苛刻，一种耐酸碱、耐高温、同时具有良好弹性及韧性的脚轮成为市场所期待的。

2、全氟醚橡胶是一种特殊的橡胶材料，其具有出色的耐化学性、耐温性和耐腐蚀性。而聚醚醚酮是一种高性能的工程塑料，其具有优异的热稳定性、耐化学性和电绝缘性能，若以聚醚醚酮作为骨架材料，以全氟醚橡胶作为轮圈，则可以获得一种耐酸碱、耐高温、同时具有良好的弹性、韧性，能够适应于苛刻生产环境的脚轮。但是全氟醚橡胶具有极高的化学惰性和低表面能，聚醚蜜桃的表面能也偏低，因此全氟醚橡胶与聚醚醚酮之间的界面结合能力通常很弱，这使得制备全氟醚橡胶包覆聚醚醚酮的复合轮结构仍然存在许多技术难点。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种peek包覆全氟醚橡胶的复合结构的制备方法。

2、本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种peek包覆全氟醚橡胶的复合结构的制备方法，该方法包括如下步骤：

3、步骤一、对聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置进行粗糙化处理；

4、步骤二、在聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置涂覆表面处理剂，并进行加热处理；

5、步骤三、在聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置涂覆胶水并干燥处理；

6、步骤四、将原材料混合后炼胶成全氟醚橡胶，并将全氟醚橡胶包覆在聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置，经过硫化后得到复合结构。

7、在一些实施方式中，步骤一中，粗糙化处理的步骤为：对聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置进行打磨，然后对打磨位置进行清洗、干燥。

8、在一些实施方式中，表面处理剂由丙烯酸树脂和磺化聚醚醚酮粉末按照质量比为1：(0.1-0.3)混合得到。

9、在一些实施方式中，磺化聚醚醚酮的磺化度为32-35％。

10、在一些实施方式中，步骤二中，加热温度为160-180℃，加热时间为20-30min。

11、在一些实施方式中，步骤三中，所述胶水由丙烯酸树脂和过氧化苯甲酰按照质量比为1：(0.1-0.2)混合得到。

12、在一些实施方式中，步骤四中，全氟醚橡胶的原料由：全氟醚橡胶、炭黑、过氧硫化剂、氧化镁、助交联剂、内润滑剂按照质量比为(70-90)：(10-20)：(0.6-2)：(1-5)：(1.5-2.5)：(0.5-1.5)组成。

13、在一些实施方式中，过氧硫化剂为二苯胺二硫化物，所述助交联剂为双(二氯甲基)对苯二酚，所述内润滑剂为硬脂酸酰胺。

14、在一些实施方式中，聚醚醚酮的骨架的结晶度为20％-48％，其纯度为70-100％。

15、在一些实施方式中，步骤四中，炼胶成全氟醚橡胶的方法包括：将全氟醚橡胶的原料混合后加入炼胶设备中，炼胶均匀后老化至少8h，得到全氟醚橡胶。

16、在一些实施方式中，炼胶的具体步骤包括：将原料称重混合后，在140℃密炼7min，然后冷却至55℃开炼8min，然后下片，在55℃静置2min，然后停放老化8h，得到全氟醚橡胶。

17、在一些实施方式中，步骤四中，硫化温度为150-200℃，硫化时间为5-30min。

18、在一些实施方式中，上述的丙烯酸树脂一般指丙烯酸树脂单体，例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯等。

19、第二方面，本发明还提供一种全氟醚橡胶包覆聚醚醚酮的复合结构，该复合车轮采用上述制备方法制备得到。

20、第三方面，本发明还提供一种上述复合结构在车轮中的应用，具体的，将上述复合结构作为复合车轮，该复合车轮包括具有圆柱面形外周面的聚醚醚酮骨架，和一体化包覆在圆柱面形外周面上的圆环形的全氟醚橡胶轮圈。

21、在一些实施方式中，复合车轮中聚醚醚酮骨架与全氟醚橡胶轮圈之间的粘接强度在5mpa以上。

22、在一些实施方式中，复合车轮可以在-10℃到260℃环境下长期使用，不变形不开裂。

23、在一些实施方式中，复合车轮可以在ph值1-12的环境下，长期使用，不变形不开裂。

24、本发明的全氟醚橡胶包覆聚醚醚酮的复合车轮及其制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：

25、本发明通过在聚醚醚酮的表面使用具有一定磺化度的磺化聚醚醚酮，利用磺化聚醚醚酮与聚醚醚酮之间的相互作用，以及磺化聚醚醚酮与全氟醚橡胶之间的相互作用，提高聚醚醚酮与全氟醚橡胶的结合性，特定磺化度的磺化聚醚醚酮形成的过渡层不仅提供良好的界面效果，同时保持聚醚醚酮的机械强度和全氟醚橡胶的柔韧性。

技术特征：

1.一种peek包覆全氟醚橡胶的复合结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤一中，粗糙化处理的步骤为：对聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置进行打磨，然后对打磨位置进行清洗、干燥。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，表面处理剂由丙烯酸树脂和磺化聚醚醚酮粉末按照质量比为1：(0.1-0.3)混合得到。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述磺化聚醚醚酮的磺化度为32-35％。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤二中，加热温度为160-180℃，加热时间为20-30min。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤三中，所述胶水由丙烯酸树脂和过氧化苯甲酰按照质量比为1：(0.1-0.2)混合得到。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤四中，全氟醚橡胶的原料由：全氟醚橡胶、炭黑、过氧硫化剂、氧化镁、助交联剂、内润滑剂按照质量比为(70-90)：(10-20)：(0.6-2)：(1-5)：(1.5-2.5)：(0.5-1.5)组成。

8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮的骨架的结晶度为20％-48％，其纯度为70-100％。

9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤四中，炼胶成全氟醚橡胶的方法包括：将全氟醚橡胶片的原料混合后加入炼胶设备中，炼胶均匀后老化至少8h，得到全氟醚橡胶。

10.一种peek包覆全氟醚橡胶的复合结构，其特征在于，所述复合结构采用权利要求1-9中任一所述的制备方法制备得到。

技术总结本发明提出了一种PEEK包覆全氟醚橡胶的复合结构的制备方法，其步骤包括：对聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置进行粗糙化处理；然后在聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置涂覆表面处理剂，并进行加热处理；再在聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置涂覆胶水并干燥处理；最后将原材料混合后炼胶成全氟醚橡胶片，并将全氟醚橡胶片包覆在聚醚醚酮的骨架表面待粘接位置，经过硫化后得到复合结构。本发明的复合结构具有良好的耐酸、耐碱、耐高温和耐低温性能，且该复合结构的结构稳定性强，具有良好的应用前景。技术研发人员：刘韬受保护的技术使用者：江苏多肯新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9