加碳纖維PA6塑料怎么提高導(dǎo)電率？

日期：2018-07-17 02:53:44 編輯：科思德塑膠來源：科思德塑膠瀏覽：373

本文探索加碳纖維PA6塑料怎么提高電導(dǎo)率?提出碳纖維融熔浸漬新方法，開發(fā)了碳纖維PA6塑料應(yīng)用新領(lǐng)域。實(shí)現(xiàn)回收利用，降低成本。PA6塑料品名：聚酰胺6或尼龍6（PA6）,形狀是半透明或不透明乳白色結(jié)晶形聚合物，它的特性是熱塑性、輕質(zhì)、韌性好、耐化學(xué)品和耐久性好，在篩選PA6基料后，對其進(jìn)行改性，使得PA6材料能夠和碳纖維充分的浸漬以提高材料的綜合性能。我們采用物理改性和化學(xué)改性兩種方法：物理改性(引入，正、付抗氧劑，熱穩(wěn)定劑，紫外線吸收劑等多種助劑)；化學(xué)改性(通過化學(xué)反應(yīng)引入，與樹脂基體有良好相溶性，對碳纖中偶聯(lián)劑有結(jié)合力) [2] 。通過改性，使得PA6基體分子量分布窄，流動(dòng)性好，提高了熔融指數(shù)。加入增韌助劑后，可以改變PA6的熔融指數(shù)，提高其流動(dòng)性。但增韌劑超過10%后會降低其碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能，因此，我們控制在5%左右其效果比較理想。同時(shí)發(fā)現(xiàn)，在改性中加入過量的阻燃劑會降低其碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能，我們在配方中一般加入8%左右的高效阻燃劑，碳纖維復(fù)合材料的阻燃達(dá)到V0級。對PA6基體的改性是加工過程中關(guān)鍵技術(shù)，在造粒過程中選擇專用的雙螺桿設(shè)備，其溫度/壓力/速度都是敏感因素，對碳纖維的加入量和時(shí)間也要嚴(yán)格控制。我們采用德國失重秤嚴(yán)格控制其生產(chǎn)全過程。這是對PA6改性的基本要求。

加碳纖維PA6塑料的力學(xué)性能和表征，從中發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的纖維的種類和纖維含量對剛度影響很大，同時(shí)增強(qiáng)纖維/基體樹脂的界面、纖維的平直度等因素均對復(fù)合材料的強(qiáng)度也有較大的影響，明顯的就是彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和短梁剪切強(qiáng)度。我們在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電PA6熱塑性復(fù)合材料的壓縮強(qiáng)度低于碳纖維環(huán)氧熱固性復(fù)合材料，究其原因是熱塑性基體的彈性模量較低，PA6基體復(fù)合材料，其壓縮強(qiáng)度僅為環(huán)氧復(fù)合材料的80%。試驗(yàn)結(jié)果表明纖維的損傷、纖維的不平行。
加碳纖維PA6塑料其制品特點(diǎn)是：碳纖維復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度在3000~4000 MPA，相當(dāng)于鋼鐵的5~6倍。碳纖維復(fù)合材料比重1.5，鋼鐵的比重7.8，可以減重50%以上 [6] 。主要應(yīng)用在汽車內(nèi)飾件和功能件上，無人機(jī)骨架、螺旋槳上，機(jī)器人手臂和外殼上，電子電器上，高檔運(yùn)動(dòng)鞋中底上，尤其在新能源汽車方面的應(yīng)用更是潛力巨大。在實(shí)驗(yàn)車上作了試驗(yàn)，將其車身、框架等160個(gè)部件用碳纖維復(fù)合材料制造，結(jié)果整車減重33%，汽油的利用率提高了44%，同時(shí)大大降低了振動(dòng)和噪音。由于碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料具備了代替金屬的優(yōu)異性能，且質(zhì)輕高韌，易于加工，其應(yīng)用范圍幾乎涉及國民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域 [7] 。在汽車上應(yīng)用的零部件要求95%以上可以回收利用，碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料試驗(yàn)中可以回收利用6次，滿足了環(huán)保要求。我們在試驗(yàn)中加入20%的回收料，其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與沒有加入回收料的樣品基本一致。在加入30%回收料后，發(fā)現(xiàn)沖擊強(qiáng)度下降10%左右。當(dāng)加入1%CPE穩(wěn)定劑后，沖擊強(qiáng)度又提高了10%。其材料成本下降20%左右。碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料回收利用大有文章可作，我們與新疆紫晶光電有限公司合作，從風(fēng)力發(fā)電葉片廢料中提取PA6和碳纖維材料，進(jìn)行改性后進(jìn)行增強(qiáng)材料的利用。當(dāng)加入5%的增韌劑和8%相容劑后，碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料的三大力學(xué)性能基本上達(dá)到純料的技術(shù)指標(biāo)。在注塑成型加工過程中，脫模效果更好。適當(dāng)?shù)膽?yīng)用回收料對成型件有利無害。在造粒過程中，如何防止纖維飄逸和外露，這是造粒的技術(shù)關(guān)鍵。我們采用了回收料熔融浸漬工藝，解決了碳纖維加料中易揮發(fā)、難分解、成型難、回收利用等技術(shù)難題。探索了碳纖維回收利用的新工藝新配方。大大降低了碳纖維復(fù)合材料成本，應(yīng)用領(lǐng)域從天上到地下，從航天航空到新能源汽車，為民用領(lǐng)域應(yīng)用碳纖維復(fù)合材料開辟新途徑。