一种高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法与流程

本发明涉及工程塑料复合材领域，特别涉及一种高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法。

背景技术：

1、聚醚醚酮，英文名称polyetheretherketone(简称peek)，它是分子主链中含有链节的线性芳香族高分子化合物。是由英国帝国化学工业公司(ici)于1978年开发出来的超高性能特种工程塑料，具有机械强度高、耐高温、耐冲击、阻燃、耐酸碱、耐水解、耐磨、耐疲劳、耐辐照及优良的电性能，在多数情况下可以足以取代金属、合金、陶瓷等材料。这些优异性能使peek零件在半导体制造过程中能够承受严苛的工况，如高速运转、高精度加工等，保持稳定的夹持力和形状精度，有效防止晶圆等关键部件的滑动或变形，能够抵抗半导体制造过程中常见的各种化学物质侵蚀，延长零件使用寿命，减少维护成本。但peek基体本身绝缘不具备抗静电性，在涉及如晶圆制造工艺，可能因为静电对敏感的半导体元件造成损害。所以对peek的抗静电改性的尤为重要。抗静电peek材能有效减少静电的产生和积累，从而保护晶圆免受静电损害。目前常见的peek抗静电改性主要是填充无机导电基体，如填充导电性的碳纤维、碳纳米管、石墨烯、导电炭黑、金属纤维或粉末等，通过熔融共混的方式，使peek基材内部形成导电网络，从而具有抗静电性。也有通过直接在peek部件表面涂覆有机抗静电剂涂层的方法使其具有抗静电性。

2、现有的采用碳纤维、金属纤维等与peek共混方式，由于纤维的各项异性，在树脂基体加工流动向和垂直向的取向差异明显，材料易存在翘曲不平整，尺寸不稳定问题。碳纳米和石墨烯，导电炭黑由于本身粒度处纳米级，由于peek熔体粘度较高，传统挤出共混工艺分散困难，容易造成不同位置导电性不同，基体表面产生颜色不均纹路等。且上述基材填充后都对peek有黑色染色效果，无法满足白色等外观要求。而采用直接在peek部件表面涂覆有机抗静电剂涂层的方法，虽然可以避免上述问题，但是由于涂层本身在长期使用中容易脱落、老化而损耗，无法满足材料长期抗静电的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法，采用导电性钛白粉和金属硫化物填充共混peek的方式，利用钛白粉球状形态各项同性好的特点改善了基体翘曲性，且钛白粉具有增白效果，适合白色部件的外观要求。同时利用金属硫化物的耐磨效果，也赋予了材料更好的耐磨性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案。

3、本申请实施例公开了一种高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法，依次包括如下步骤：

4、s1按质量份数准备如下原料：聚醚醚酮50～80份、导电钛白粉10～30份、金属硫化物3～20份、加工助剂0.1～10份；

5、s2将所述聚醚醚酮和所述加工助剂按比例在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，所述导电钛白粉和所述金属硫化物经送料器从挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒；

6、s3步骤s2中回转式混合机，回转速度60～120rpm，混合时间5～10min，双螺杆挤出机吐出量100～200kg/h，转速200～400rpm，机筒各段温度380±20℃，机头温度370±10℃，真空段抽出压力-0.08±0.02mpa。

7、优选的，在上述高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法中，所述聚醚醚酮熔体流动速率10～100g/10min，外观形态为粉末状。

8、优选的，在上述高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法中，所述导电钛白粉为表面经过锡和锑元素掺杂处理的球状金红石型钛白粉，粉体粒径d50为0.2～0.3μm，粉体阻抗1～30ω·m。

9、优选的，在上述高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法中，所述加工助剂包括硅酮粉、聚四氟乙烯、无机磷酸盐中的一种或多种。

10、本发明采用导电性钛白粉和金属硫化物填充共混peek的方式，利用钛白粉球状形态各项同性好的特点改善了基体翘曲性，且钛白粉具有增白效果，适合白色部件的外观要求。同时利用金属硫化物的耐磨效果，也赋予了材料更好的耐磨性。

技术特征：

1.一种高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法，其特征在于，依次包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法，其特征在于，所述聚醚醚酮熔体流动速率10～100g/10min，外观形态为粉末状。

3.根据权利要求1所述的高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法，其特征在于，所述导电钛白粉为表面经过锡和锑元素掺杂处理的球状金红石型钛白粉，粉体粒径d50为0.2～0.3μm，粉体阻抗1～30ω·m。

4.根据权利要求1所述的高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法，其特征在于，所述加工助剂包括硅酮粉、聚四氟乙烯、无机磷酸盐中的一种或多种。

技术总结本申请公开了一种高尺寸稳定性、抗静电聚醚醚酮复合材料制备方法，依次包括如下步骤：S1按质量份数准备如下原料：聚醚醚酮50～80份、导电钛白粉10～30份、金属硫化物3～20份、加工助剂0.1～10份；S2将所述聚醚醚酮和所述加工助剂按比例在回转式混合机混合后，从双螺杆挤出机主下料口投入，所述导电钛白粉和所述金属硫化物经送料器从挤出机侧喂料口投入，进行熔融混合挤出造粒；S3步骤S2中回转式混合机回转速度60～120rpm，混合时间5～10min。本发明采用导电性钛白粉和金属硫化物填充共混PEEK的方式，利用钛白粉球状形态各项同性好的特点改善了基体翘曲性，且钛白粉具有增白效果，适合白色部件的外观要求。技术研发人员：郭继光,贺炅皓受保护的技术使用者：张家港大塚化学有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/23