一種六鈦酸鉀晶須增強複合材料的製備方法與流程
2023-11-04 04:15:47 2
本申請屬於材料製備技術領域，特別是涉及一種六鈦酸鉀晶須增強複合材料的製備方法。
背景技術：
用鈦酸鉀晶須(TISMO)製造的複合工程塑料稱為POTICON。POTICON使用TISMO(平均纖維直徑0.3～0.7μm，平均纖維長10～20μm)作為增強材料配合而成，故用該材料製造的成型件、其薄壁部分和狹長部分的強度增加也變得可能。由於在塑料中的纖維分散狀態呈微細並及其均勻，故能應用於超精密成形，超薄壁成形。
由於使用的TISMO具有的良好的耐磨性，使得POTICON能應用有必須具有滑動性要求的機構部件設計中，能應用於無需潤滑劑但能良好的耐磨性能的滑動部件的成形。同時這些滑動性材料還具有必要的機械物性，TISMO硬度比其他增強纖維(如玻璃纖維和碳素纖維)要低，其它材料的零件與其接觸時，不會出現由於摩擦受損而發生卡死現象。
TISMO是極細微的纖維，由含該材料的複合塑料POTICON而製成的成型品的金屬模具成型性高，其表面光滑猶如鏡面。表面精度的提高對於精密部件、滑動部件、電鍍部件、外部部件等視非常重要的。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種六鈦酸鉀晶須增強複合材料的製備方法，以克服現有技術中的不足。
為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
本申請實施例公開一種六鈦酸鉀晶須增強複合材料的製備方法，包括步驟：
(1)、原料混合：
六鈦酸鉀晶須的表面處理；
將表面處理後的六鈦酸鉀晶須和聚醚醚酮進行混料；
(2)、定量供應；
(3)、將混合原料加入雙螺杆擠出機，擠出溫度控制在350～400℃，熔融擠出造粒。
優選的，在上述的六鈦酸鉀晶須增強複合材料的製備方法中，所述步驟(1)中，六鈦酸鉀晶須的表面處理包括：將鈦酸晶須、矽烷偶聯劑按照100：(1～3)質量比溶解在乙醇溶劑中，然後超聲分散20～30分鐘；採用去離子水洗滌，然後烘乾、活化獲得改性的六鈦酸鉀晶須。
優選的，在上述的六鈦酸鉀晶須增強複合材料的製備方法中，所述步驟(1)中，六鈦酸鉀晶須和聚醚醚酮的混合料中，六鈦酸鉀晶須的含量在12～14wt％。
與現有技術相比，本發明的優點在於：本發明在聚醚醚酮中摻雜表面改性的六鈦酸鉀晶須後，其拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度和衝擊強度相對於未摻雜的材料分別提升了21％、22％、33％和69％。另外，聚醚醚酮通過表面改性的六鈦酸鉀晶須的添加，大大提高其耐磨性能。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1所示為本發明具體實施例中六鈦酸鉀晶須增強複合材料的工藝流程圖；
圖2所示為本發明具體實施例中六鈦酸鉀晶須的金相照片。
具體實施方式
本發明通過下列實施例作進一步說明：根據下述實施例，可以更好地理解本發明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的具體的物料比、工藝條件及其結果僅用於說明本發明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發明。
結合圖1所示，基於六鈦酸鉀晶須的複合材料的工藝流程包括：原料混合-定量供應-螺杆擠出-造粒-分級-包裝。
具體包括步驟：
(1)、原料混合
六鈦酸鉀晶須的表面處理：將鈦酸晶須、矽烷偶聯劑按照100：(1～3)質量比溶解在乙醇溶劑中，然後超聲分散20～30分鐘；採用去離子水洗滌，然後烘乾、活化獲得改性的六鈦酸鉀晶須。
六鈦酸鉀晶須的金相照片參圖2所示。
將表面處理後的六鈦酸鉀晶須和聚醚醚酮進行混料，其中六鈦酸鉀晶須的含量在12～14wt％。
(2)、定量供應
(3)、將混合原料加入雙螺杆擠出機，擠出溫度控制在350～400℃，熔融擠出造粒。
該技術方案中，當六鈦酸鉀晶須和鈦酸的質量佔比大於3％才能改善複合材料的摩擦性能，同時超過50％則不能繼續提高複合材料的摩擦性能。
對獲得的產物進行檢測：外觀上為顆粒狀，無可見雜質，粒徑分布在1～40μm，pH值在6～12，堆積密度在0.3～0.5，比重在0.5～3.5，比表面積在0.4～6，乾燥失重＞2.0％。
聚醚醚酮中摻雜表面改性的六鈦酸鉀晶須後，其拉伸強度、彎曲強度、壓縮強度和衝擊強度相對於未摻雜的材料分別提升了21％、22％、33％和69％。
另外，聚醚醚酮通過表面改性的六鈦酸鉀晶須的添加，大大提高其耐磨性能。
在此，還需要說明的是，為了避免因不必要的細節而模糊了本發明，在附圖中僅僅示出了與根據本發明的方案密切相關的結構和/或處理步驟，而省略了與本發明關係不大的其他細節。
最後，還需要說明的是，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。