加碳纖維PA6塑料怎麼提高導電率？

日期：2018-07-17 02:53:44 編輯：科思德塑膠來源：科思德塑膠瀏覽：313

本文探索加碳纖維PA6塑料怎麼提高電導率?提出碳纖維融熔浸漬新方法，開發了碳纖維PA6塑料應用新領域。實現回收利用，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晶形聚合物，它的特性是熱塑性、輕質、韌性好、耐化學品和耐久性好，在篩選PA6基料後，對其進行改性，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改性兩種方法：物理改性(引入，正、付抗氧劑，熱穩定劑，紫外線吸收劑等多種助劑)；化學改性(通過化學反應引入，與樹脂基體有良好相溶性，對碳纖中偶聯劑有結合力) [2] 。通過改性，使得PA6基體分子量分布窄，流動性好，提高了熔融指數。加入增韌助劑後，可以改變PA6的熔融指數，提高其流動性。但增韌劑超過10%後會降低其碳纖維複合材料的力學性能，因此，我們控製在5%左右其效果比較理想。同時發現，在改性中加入過量的阻燃劑會降低其碳纖維複合材料的力學性能，我們在配方中一般加入8%左右的高效阻燃劑，碳纖維複合材料的阻燃達到V0級。對PA6基體的改性是加工過程中關鍵技術，在造粒過程中選擇專用的雙螺杆設備，其溫度/壓力/速度都是敏感因素，對碳纖維的加入量和時間也要嚴格控製。我們采用德國失重秤嚴格控製其生產全過程。這是對PA6改性的基本要求。

加碳纖維PA6塑料的力學性能和表征，從中發現複合材料的纖維的種類和纖維含量對剛度影響很大，同時增強纖維/基體樹脂的界麵、纖維的平直度等因素均對複合材料的強度也有較大的影響，明顯的就是彎曲強度、壓縮強度和短梁剪切強度。我們在試驗中發現，導電PA6熱塑性複合材料的壓縮強度低於碳纖維環氧熱固性複合材料，究其原因是熱塑性基體的彈性模量較低，PA6基體複合材料，其壓縮強度僅為環氧複合材料的80%。試驗結果表明纖維的損傷、纖維的不平行。
加碳纖維PA6塑料其製品特點是：碳纖維複合材料拉伸強度在3000~4000 MPA，相當於鋼鐵的5~6倍。碳纖維複合材料比重1.5，鋼鐵的比重7.8，可以減重50%以上 [6] 。主要應用在汽車內飾件和功能件上，無人機骨架、螺旋槳上，機器人手臂和外殼上，電子電器上，高檔運動鞋中底上，尤其在新能源汽車方麵的應用更是潛力巨大。在實驗車上作了試驗，將其車身、框架等160個部件用碳纖維複合材料製造，結果整車減重33%，汽油的利用率提高了44%，同時大大降低了振動和噪音。由於碳纖維PA6熱塑性複合材料具備了代替金屬的優異性能，且質輕高韌，易於加工，其應用範圍幾乎涉及國民經濟的各個領域 [7] 。在汽車上應用的零部件要求95%以上可以回收利用，碳纖維PA6熱塑性複合材料試驗中可以回收利用6次，滿足了環保要求。我們在試驗中加入20%的回收料，其各項技術指標與沒有加入回收料的樣品基本一致。在加入30%回收料後，發現衝擊強度下降10%左右。當加入1%CPE穩定劑後，衝擊強度又提高了10%。其材料成本下降20%左右。碳纖維PA6熱塑性複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，從風力發電葉片廢料中提取PA6和碳纖維材料，進行改性後進行增強材料的利用。當加入5%的增韌劑和8%相容劑後，碳纖維PA6熱塑性複合材料的三大力學性能基本上達到純料的技術指標。在注塑成型加工過程中，脫模效果更好。適當的應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，這是造粒的技術關鍵。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、難分解、成型難、回收利用等技術難題。探索了碳纖維回收利用的新工藝新配方。大大降低了碳纖維複合材料成本，應用領域從天上到地下，從航天航空到新能源汽車，為民用領域應用碳纖維複合材料開辟新途徑。

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