本發(fā)明涉及高分子復合材料加工,具體為一種可回收酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法。
背景技術(shù):
1、聚芳醚酮(peek)作為一種高性能工程塑料,具有優(yōu)異的機械強度、耐熱性、耐腐蝕性、低摩擦系數(shù)和良好的電絕緣性能,在航空、航天、汽車、電子等高技術(shù)等領(lǐng)域得到了廣泛應用。
2、盡管peek材料具有極好的性能,現(xiàn)有的聚芳醚酮復合材料在使用后回收和再利用較為困難,不僅增加了廢棄物處理的壓力,還容易對環(huán)境造成了負擔。
3、因此,為了減少環(huán)境負擔,并促進材料的可持續(xù)利用,因此,亟需開發(fā)一種具有可回收性的酚酞聚芳醚酮復合材料,使其既能保證該復合材料在力學、熱學及電學等方面的高性能,又能夠?qū)崿F(xiàn)材料的可回收性,從而有效減少了環(huán)境污染。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述情況,為彌補上述現(xiàn)有缺陷,本發(fā)明提供了一種可回收的酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法,本復合材料在保證具有優(yōu)異的物理化學性能的同時,還能夠方便地進行回收處理,減少環(huán)境污染,為實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用提供了新途徑。
2、本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本方案提出的一種可回收酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法,包括以下步驟:
3、步驟一:
4、1、選用酚酞聚芳醚酮樹脂(pek-c)65%,作為基體材料;
5、2、選用碳纖維15%、玻璃纖維10%、陶瓷顆粒8%和金屬粉末2%,作為增強材料;
6、3、將基體材料與增強材料進行均勻混合,確保基體材料能夠完全滲透到增強材料中,形成穩(wěn)定的復合材料。
7、步驟二:
8、在對基體材料與增強材料進行均勻混合時,選用回收劑加入到混合后的復合材料中,使復合材料在回收過程中能有效降低樹脂的粘度,促進樹脂降解為較小的分子單元以促進樹脂的降解;其中,加入回收劑的質(zhì)量比為1%,以確保材料在熱解或溶劑回收過程中能夠快速分解,便于增強纖維的分離和材料的再加工。
9、步驟三:
10、通過不同的成型的方法,將混合后的復合材料加工成所需的形狀和尺寸:
11、1、將混合后的復合材料放置在模具中,通過加熱和壓力作用,使其成型,獲得具有優(yōu)良力學性能和熱穩(wěn)定性的復合材料。
12、2、將混合后的復合材料加熱至適當溫度后,注入模具中,通過注塑成型,使其形成所需的產(chǎn)品形狀。
13、3、將復合材料通過拉擠機拉伸,通過拉擠成型,用于連續(xù)生產(chǎn)大規(guī)格的復合材料產(chǎn)品。
14、作為優(yōu)選地,所述回收劑選用苯酚、溴化物溶劑或二甲基亞硝胺(dma),用于幫助樹脂溫解聚、降解及幫助分離增強纖維。
15、作為優(yōu)選地,所述碳纖維選用具有高強度和剛性要求的t300或t800。
16、作為優(yōu)選地,所述陶瓷顆粒選用氮化硅和氧化鋁,用于增加材料的耐高溫性和耐磨性。
17、作為優(yōu)選地,所述金屬粉末選用鋁粉和銅粉,用于改善材料的熱導性或電導率。
18、采用上述結(jié)構(gòu)本發(fā)明取得的有益效果如下:
19、1、本發(fā)明通過引入回收劑,如二甲基亞硝胺、苯酚、溴化物溶劑,有效降低樹脂的粘度,并促進樹脂降解為較小的分子單元,使得復合材料在回收過程中能夠快速降解,增強纖維與樹脂分離更為容易,從而提高了材料的可回收性,減少了對環(huán)境的負面影響。
20、2、復合材料中的增強材料,如碳纖維、玻璃纖維、金屬粉末,能夠顯著提升復合材料的力學性能、熱穩(wěn)定性和導電性,選用高強度的t300或t800碳纖維,能夠使材料具備優(yōu)異的抗拉強度和剛性,適用于高性能應用。
21、3、通過添加氮化硅和氧化鋁等陶瓷顆粒,能夠進一步提高復合材料的耐高溫性和耐磨性,使復合材料能夠適用于高溫、高沖擊環(huán)境下的應用。
22、4、本發(fā)明提通過熱壓成型、注塑成型和拉擠成型的多種成型方式,可以根據(jù)不同產(chǎn)品的要求選擇合適的加工,確保復合材料能夠高效生產(chǎn)并保持優(yōu)異的性能。
23、5、在對復合材料的回收過程中,通過調(diào)整回收劑的種類和添加量,采用溫解聚、溶解浸泡的方法能夠有效分離樹脂與增強纖維,通過蒸餾或萃取方法對解聚產(chǎn)物進行處理,,其中增強纖維可重復利用,樹脂可回收再加工,降低了資源浪費。
1.一種可回收酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法,其特征在于:具體包括以下步驟,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可回收酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法,其特征在于:所述回收劑選用苯酚、溴化物溶劑或二甲基亞硝胺(dma),用于幫助樹脂溫解聚、降解及幫助分離增強纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可回收酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法,其特征在于:所述碳纖維選用具有高強度和剛性要求的t300或t800。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可回收酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法,其特征在于:所述陶瓷顆粒選用氮化硅和氧化鋁,用于增加材料的耐高溫性和耐磨性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可回收酚酞聚芳醚酮復合材料的制備方法,其特征在于:所述金屬粉末選用鋁粉和銅粉,用于改善材料的熱導性或電導率。