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聚酰胺/納米膨脹石墨/碳纖維高導(dǎo)復(fù)合材料及其制備
來源:國際新技術(shù)資料網(wǎng)
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作者:白羽
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發(fā)布時間: 2014-07-01
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近年來聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料由于具有密度小、導(dǎo)電性能優(yōu)良以及耐化學(xué)腐蝕性好等優(yōu)點而得到廣泛的推廣和應(yīng)用。但是，據(jù)目前報道以聚合物作為基體的導(dǎo)電復(fù)合材料，多以碳黑、金屬粉、金屬氧化物等作為導(dǎo)電填料，采用插層聚合或溶液插層的制備工藝，這種聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料往往需要較多的導(dǎo)電填料才能達到理想的導(dǎo)電效果，導(dǎo)電填料含量一般在15?25%范圍內(nèi)。填料含量的增加以及與基體弱的界面粘合作用使得此類聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料加工性能和力學(xué)性能變差，從而限制了其應(yīng)用。
在我們以前的研究成果中報道了采用熔融插層的方法制備了聚酰胺/石墨納米導(dǎo)電復(fù)合材料，此法制備的聚酰胺基石墨納米復(fù)合材料在導(dǎo)電填料含量較少的情況下就可以獲得較高的體積電導(dǎo)率，其滲濾閾值在3?4%。與其它聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料相比無機導(dǎo)電填料的含量有了大幅度的降低，從而降低了生產(chǎn)成本。但是，此法制備的聚酰胺/石墨納米導(dǎo)電復(fù)合材料隨著石墨的加入使得其力學(xué)性能較純聚酰胺基體有所下降，這樣也限制了其工業(yè)化應(yīng)用。
據(jù)恒志信信息網(wǎng)報道,針對現(xiàn)有技術(shù)問題，國內(nèi)新開發(fā)出一種既具有較好抗靜電性能、一定范圍的屏蔽性能、導(dǎo)電性能優(yōu)良且加工性能好、力學(xué)性能優(yōu)異，可滿足工業(yè)化應(yīng)用的聚酰胺/納米膨脹石墨/碳纖維高強導(dǎo)電復(fù)合材料及該復(fù)合材料的制備方法。
新產(chǎn)品具有較低的滲濾閾值和較高的電導(dǎo)率以及優(yōu)異的機械力學(xué)性能。碳纖維作為增強材料，本身就具有良好的導(dǎo)電性能，因此隨著碳纖維的加入，在復(fù)合材料內(nèi)部與膨脹石墨實現(xiàn)良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，賦予主基體優(yōu)異的導(dǎo)電性能。同時，碳纖維還具有增強作用，聚酰胺/納米膨脹石墨/碳纖維復(fù)合材料的拉伸強度、彎曲強度以及沖擊強度等相對于純聚酰胺基體都有大幅度的提高，與其它聚合物基導(dǎo)電復(fù)合材料相比也高出許多。
因此，聚酰胺/納米膨脹石墨/碳纖維高強導(dǎo)電復(fù)合材料具有廣闊的工業(yè)化前景，有望在防靜電材料、電磁屏蔽材料、微波吸收等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。
利用碳纖維優(yōu)異的導(dǎo)電性能以及可以作為聚合物增強填料的優(yōu)點，在已取得聚酰胺/石墨納米導(dǎo)電復(fù)合材料制備方法研究成果的基礎(chǔ)上，通過加入碳纖維，采用熔融共混的方法制備出了聚酰胺/納米膨脹石墨/碳纖維高強導(dǎo)電復(fù)合材料。具體方法是將一定配比的膨脹石墨和主基體聚酰胺置于高速混合機充分攪拌，使之混合均勻；然后將其和碳纖維一起置于密煉機（如哈克轉(zhuǎn)矩流變儀、雙螺桿擠出機等）中，升溫至基體熔點以上進行混煉，從而得到導(dǎo)電復(fù)合材料。該制備方法簡單易行，成本較低。
該產(chǎn)品詳細制造技術(shù)工藝配方請見: 《國內(nèi)外碳纖維尼龍復(fù)合材料制造新技術(shù)工藝資料匯編》
