本发明涉及一种石英纤维增强聚砜复合材料及其制备方法，属于改性聚砜复合材料领域。
背景技术：
1、聚砜是一种非晶态的琥珀色透明特种工程塑料，其具有极强的热稳定性能，聚砜的玻璃化转变温度为185℃、可在160℃下长期使用，同时也具有优异的耐水解性、耐化学性和自阻燃性，被广泛应用到管道部件、水处理等领域。由于纯的聚砜树脂难以满足承重部件对于材料的机械强度的要求，因此，为了拓展聚砜树脂的应用领域，现有技术常常通过用玻璃纤维填充来对纯的聚砜树脂进行改性。
2、经玻璃纤维填充后的聚砜复合材料的力学强度、模量等与纯的聚砜树脂相比，均有显著地提升，但是由于玻璃纤维通常由硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、钙盐、碳酸盐等多种成分组成，因此，在应用过程中会释放出碱金属盐，限制了其在医疗器械或人体植入物等领域的应用。石英纤维由大于99.9％的高纯二氧化硅组成，与传统的玻璃纤维相比，其成分单一、纯度高，并且不会释放金属盐，因此，在医院、牙科诊所的医疗板、食品接触等领域均有应用。
3、然而，由于石英纤维本身具有化学惰性，因此，聚砜树脂基体对其润湿性较差，会导致石英纤维-聚砜树脂基体两者之间的附着力低，进而导致所得的复合材料的力学强度差。因此，提高石英纤维-聚砜树脂基体之间的界面附着力对于改善复合材料的力学性能至关重要。
技术实现思路
1、发明要解决的问题
2、本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，即，石英纤维与聚砜树脂基体的附着力差、界面结合差并且由此导致复合材料的力学性能差等问题。
3、用于解决问题的方案
4、为了实现上述目的，本发明人进行了深入研究，意外地发现：通过共混特定量的具有特定聚合度的聚乙烯醇纤维，能够有助于改善石英纤维与聚砜树脂基体之间的界面结合，从而增强两者的结合强度，进而提高复合材料的力学强度。聚乙烯醇(pva)纤维具有高强度、高模量、耐酸碱、生物相容性好等优异性能，pva纤维中的多羟基极性化学键与聚砜树脂基体中的醚键和石英纤维中的硅氧键均具有良好的化学相容性，不仅能够有利于增强石英纤维与聚砜树脂基体的界面粘结强度，同时pva纤维也可以作为聚砜树脂基体的增强相。
5、本发明提供一种石英纤维增强聚砜复合材料，其包含：
6、55～90重量份的聚砜树脂，
7、10～30重量份的石英纤维，
8、5～20重量份的聚乙烯醇纤维，所述聚乙烯醇的聚合度为3000～3500。
9、本发明所述的复合材料，其中所述石英纤维的直径为6μm～15μm，长度为3mm～8mm。
10、本发明所述的复合材料，其中所述聚乙烯醇纤维的长度为3mm～6mm，直径为90μm～110μm。
11、本发明所述的复合材料，其中所述聚砜树脂为双酚a型聚砜，优选地，基于所述聚砜树脂的质量，所述聚砜树脂的灰分含量低于150ppm，所述聚砜树脂中的环状二聚体的含量低于1.2％。
12、本发明所述的复合材料，其中所述聚砜树脂的重均分子量mw为50000～80000g/mol，分子量分布即mw/mn为1.5～2.0。
13、本发明还提供一种石英纤维增强聚砜复合材料的制备方法，其包括：
14、将55-90重量份的聚砜树脂、10～30重量份的石英纤维、5～20重量份的聚乙烯醇纤维在高速混合机中混合均匀，其中所述聚乙烯醇的聚合度为3000～3500；
15、将所得混合物在双螺杆挤出机中进行熔融挤出、造粒、干燥。
16、本发明所述的方法，其中所述石英纤维的直径为6μm～15μm，长度为3mm～8mm。
17、本发明所述的方法，其中所述聚乙烯醇纤维的长度为3mm～6mm，直径为90μm～110μm。
18、本发明所述的方法，其中所述聚砜树脂为双酚a型聚砜，优选地，基于所述聚砜树脂的质量，所述聚砜树脂的灰分含量低于150ppm，所述聚砜树脂中的环状二聚体的含量低于1.2％。
19、本发明所述的方法，其中所述聚砜树脂的重均分子量mw为50000～80000g/mol，分子量分布即mw/mn为1.5～2.0。
20、发明的效果
21、本发明提供的石英纤维增强聚砜复合材料的成分组成简单、并且与玻璃纤维增强聚砜复合材料相比不含磷酸盐、钙盐、铝酸盐及其他有机助剂小分子成分等，有利于在医疗器械、食品接触等领域的应用，在本发明中，利用了聚乙烯醇纤维来改善石英纤维与聚砜树脂基体之间的界面结合，有利于进一步提高复合材料的刚性、弯曲强度、拉伸强度、尺寸稳定性等性能；此外，由于聚乙烯醇还具有化学性质稳定、生物毒性低等优势，因此，也有利于所得的复合材料在医疗器械、食品接触等领域的推广应用。
22、本发明的方法工艺简单，成本低，无需对现有设备进行改造，适用于工业化生产。
1.一种石英纤维增强聚砜复合材料，其包含：
2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述石英纤维的直径为6μm～15μm，长度为3mm～8mm。
3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中所述聚乙烯醇纤维的长度为3mm～6mm，直径为90μm～110μm。
4.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中所述聚砜树脂为双酚a型聚砜，优选地，基于所述聚砜树脂的质量，所述聚砜树脂的灰分含量低于150ppm，所述聚砜树脂中的环状二聚体的含量低于1.2％。
5.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中所述聚砜树脂的重均分子量mw为50000～80000g/mol，分子量分布即mw/mn为1.5～2.0。
6.一种石英纤维纤维增强聚砜复合材料的制备方法，其包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述石英纤维的直径为6μm～15μm，长度为3mm～8mm。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述聚乙烯醇纤维的长度为3mm～6mm，直径为90μm～110μm。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述聚砜树脂为双酚a型聚砜，优选地，基于所述聚砜树脂的质量，所述聚砜树脂的灰分含量低于150ppm，所述聚砜树脂中的环状二聚体的含量低于1.2％。
10.根据权利要求6或7所述的方法，其中所述聚砜树脂的重均分子量mw为50000～80000g/mol，分子量分布即mw/mn为1.5～2.0。
