加碳纤维PA6塑料怎么提高导电率？

日期：2018-07-17 02:53:44 编辑：科思德塑胶来源：科思德塑胶浏览：418

本文探索加碳纤维PA6塑料怎么提高电导率?提出碳纤维融熔浸渍新方法，开发了碳纤维PA6塑料应用新领域。实现回收利用，降低成本。PA6塑料品名：聚酰胺6或尼龙6（PA6）,形状是半透明或不透明乳白色结晶形聚合物，它的特性是热塑性、轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好，在筛选PA6基料后，对其进行改性，使得PA6材料能够和碳纤维充分的浸渍以提高材料的综合性能。我们采用物理改性和化学改性两种方法：物理改性(引入，正、付抗氧剂，热稳定剂，紫外线吸收剂等多种助剂)；化学改性(通过化学反应引入，与树脂基体有良好相溶性，对碳纤中偶联剂有结合力) [2] 。通过改性，使得PA6基体分子量分布窄，流动性好，提高了熔融指数。加入增韧助剂后，可以改变PA6的熔融指数，提高其流动性。但增韧剂超过10%后会降低其碳纤维复合材料的力学性能，因此，我们控制在5%左右其效果比较理想。同时发现，在改性中加入过量的阻燃剂会降低其碳纤维复合材料的力学性能，我们在配方中一般加入8%左右的高效阻燃剂，碳纤维复合材料的阻燃达到V0级。对PA6基体的改性是加工过程中关键技术，在造粒过程中选择专用的双螺杆设备，其温度/压力/速度都是敏感因素，对碳纤维的加入量和时间也要严格控制。我们采用德国失重秤严格控制其生产全过程。这是对PA6改性的基本要求。

加碳纤维PA6塑料的力学性能和表征，从中发现复合材料的纤维的种类和纤维含量对刚度影响很大，同时增强纤维/基体树脂的界面、纤维的平直度等因素均对复合材料的强度也有较大的影响，明显的就是弯曲强度、压缩强度和短梁剪切强度。我们在试验中发现，导电PA6热塑性复合材料的压缩强度低于碳纤维环氧热固性复合材料，究其原因是热塑性基体的弹性模量较低，PA6基体复合材料，其压缩强度仅为环氧复合材料的80%。试验结果表明纤维的损伤、纤维的不平行。
加碳纤维PA6塑料其制品特点是：碳纤维复合材料拉伸强度在3000~4000 MPA，相当于钢铁的5~6倍。碳纤维复合材料比重1.5，钢铁的比重7.8，可以减重50%以上 [6] 。主要应用在汽车内饰件和功能件上，无人机骨架、螺旋桨上，机器人手臂和外壳上，电子电器上，高档运动鞋中底上，尤其在新能源汽车方面的应用更是潜力巨大。在实验车上作了试验，将其车身、框架等160个部件用碳纤维复合材料制造，结果整车减重33%，汽油的利用率提高了44%，同时大大降低了振动和噪音。由于碳纤维PA6热塑性复合材料具备了代替金属的优异性能，且质轻高韧，易于加工，其应用范围几乎涉及国民经济的各个领域 [7] 。在汽车上应用的零部件要求95%以上可以回收利用，碳纤维PA6热塑性复合材料试验中可以回收利用6次，满足了环保要求。我们在试验中加入20%的回收料，其各项技术指标与没有加入回收料的样品基本一致。在加入30%回收料后，发现冲击强度下降10%左右。当加入1%CPE稳定剂后，冲击强度又提高了10%。其材料成本下降20%左右。碳纤维PA6热塑性复合材料回收利用大有文章可作，我们与新疆紫晶光电有限公司合作，从风力发电叶片废料中提取PA6和碳纤维材料，进行改性后进行增强材料的利用。当加入5%的增韧剂和8%相容剂后，碳纤维PA6热塑性复合材料的三大力学性能基本上达到纯料的技术指标。在注塑成型加工过程中，脱模效果更好。适当的应用回收料对成型件有利无害。在造粒过程中，如何防止纤维飘逸和外露，这是造粒的技术关键。我们采用了回收料熔融浸渍工艺，解决了碳纤维加料中易挥发、难分解、成型难、回收利用等技术难题。探索了碳纤维回收利用的新工艺新配方。大大降低了碳纤维复合材料成本，应用领域从天上到地下，从航天航空到新能源汽车，为民用领域应用碳纤维复合材料开辟新途径。

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