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一種聚醚醚酮/石墨納米復合材料、其制備方法及其應用

  • 專利類型:發明專利
  • 有效期:不限
  • 發布日期:2021-07-14
  • 技術成熟度:通過中試
交易價格: ¥面議
  • 法律狀態核實
  • 簽署交易協議
  • 代辦官方過戶
  • 交易成功

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  • 技術(專利)類型 發明專利
  • 申請號/專利號 CN201710822799.6 
  • 技術(專利)名稱 一種聚醚醚酮/石墨納米復合材料、其制備方法及其應用 
  • 項目單位 北京愛康宜誠醫療器材有限公司
  • 發明人 馬駿 
  • 行業類別 醫藥制造-化學藥品制劑
  • 技術成熟度 通過中試
  • 交易價格 ¥面議
  • 聯系人 吳淑芳
  • 發布時間 2021-07-14  
  • 01

    項目簡介

    本發明提供了一種聚醚醚酮/石墨納米復合材料、其制備方法及其應用。該復合材料包括聚醚醚酮主體和分散在聚醚醚酮主體中的納米石墨微片,復合材料中納米石墨微片的含量為0.1~2wt%,納米石墨微片的厚度為1~100nm,納米石墨微片為膨脹石墨的剝離微片結構。將納米石墨微片與聚醚醚酮進行復合制備的聚醚醚酮/石墨納米復合材料,不僅可以提高聚醚醚酮材料的力學性能,而且可以較大程度降低摩擦系數。將其應用至人工關節假體中時,作為摩擦副材料的一部分或全部,可明顯提高人工關節面的抗磨損性能。同時,將納米石墨微片的厚度和含量控制在上述范圍內,有利于其在聚醚醚酮中均勻分散,進而進一步提高復合材料的耐磨性。
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  • 02

    說明書

    1.一種聚醚醚酮/石墨納米復合材料的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括:步驟S1,以膨脹石墨為石墨原料制備納米石墨微片溶液,所述納米石墨微片厚度為20~80nm;步驟S2,將所述納米石墨微片溶液和對苯二酚混合后去除所述納米石墨微片溶液中的液態物質,得到預插層原料;步驟S3,在乳化攪拌條件下,將所述預插層原料與4,4’-二氟二苯甲酮、溶劑混合,形成第一反應體系;步驟S4,將所述第一反應體系升溫至150~180℃后向所述反應體系中加入堿金屬碳酸鹽形成第二反應體系;以及步驟S5,使所述第二反應體系在200~325℃之間進行反應,得到聚醚醚酮/石墨納米復合材料,其中,所述納米石墨微片的用量為所述對苯二酚、所述4,4’-二氟二苯甲酮和所述納米石墨微片的總質量的0.1~2wt%;所述步驟S1包括:將所述膨脹石墨放入酒精中后,超聲處理所述酒精4~8h,得到所述納米石墨微片溶液,所述酒精中乙醇含量為60%~80%;所述步驟S3包括:將所述預插層原料與4,4’-二氟二苯甲酮、溶劑加入到帶有乳化攪拌混合器中,向所述混合器中通入惰性氣體或氮氣并開啟乳化攪拌功能以1000~3000r/min的速度攪拌10~30min,得到所述第一反應體系。2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S2包括:在惰性氣體或氮氣氣氛中,將所述納米石墨微片溶液和對苯二酚在超聲條件下混合6~10h,得到對苯二酚/納米石墨微片預插層溶液;在壓力小于133Pa的真空條件下對所述對苯二酚/納米石墨微片預插層溶液干燥4~12h,得到所述預插層原料。3.根據權利要求2所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S3包括:所述對苯二酚和所述4,4’-二氟二苯甲酮的摩爾比為1:1~1:1.1。4.根據權利要求3所述的制備方法,其特征在于,所述溶劑為二苯砜。5.根據權利要求4所述的制備方法,其特征在于,所述二苯砜和所述4,4’-二氟二苯甲酮的體積比為2:1~3:1。6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述堿金屬碳酸鹽為碳酸鉀和/或碳酸鈉,所述堿金屬碳酸鹽與所述對苯二酚的摩爾比為1.5:1~2.5:1。7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S5包括:使所述第二反應體系升溫至第一溫度并保溫2~5h后,得到第三反應體系,所述第一溫度為200~240℃;使所述第三反應體系升溫至第二溫度并保溫10~30min后,得到第四反應體系,所述第二溫度為250~270℃;使所述第四反應體系升溫至第三溫度并保溫2~3h后得到含有所述聚醚醚酮/石墨納米復合材料的產物體系,所述第三溫度為315~325℃。8.根據權利要求7所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S5還包括對所述產物體系進行萃取,得到所述聚醚醚酮/石墨納米復合材料。9.根據權利要求8所述的制備方法,其特征在于,采用丙酮對所述產物體系進行萃取。10.一種權利要求1至9中任一項所述的制備方法得到的聚醚醚酮/石墨納米復合材料在人工關節假體中的應用,所述聚醚醚酮/石墨納米復合材料包括聚醚醚酮主體和分散在所述聚醚醚酮主體中的納米石墨微片,所述復合材料中所述納米石墨微片的含量為0.1~2wt%,所述納米石墨微片的厚度為20~80nm,所述納米石墨微片為膨脹石墨的剝離微片結構。11.根據權利要求10所述的應用,其特征在于,所述復合材料中所述納米石墨微片的含量為1~2wt%。
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