技术提供者身份:技术联合研发者
技术研发阶段:中试
交易方式:出售
采用熔融共混法 ,制备了尼龙 6/ 膨胀石墨/ 碳纤维 ( PA26/ EG/ CF) 导电复合材料。利用 SEM、XRD、DSC 等对复合材料进行表征 ,结果表明材料各 组分相容性良好 ,并且 CF 的加入在一定程度上改善 了材料的结晶性能。通过材料的性能测试 ,发现CF能有效提高 PA26/ EG/ CF 复合材料的导电性和力学性能。
技术标签:新材料-化工材料-工程塑料
研发背景
尼龙 6 (PA6) 是一种性能优异的热塑性工程塑料 ,在工业领域和日常生活中应用非常广泛 ,它具有优良的力学性能、 较好的电性能以及耐磨、耐油、耐溶剂、自润滑、 耐腐蚀和良好的加工性能等。但是尼龙 6 的电绝缘性能导致其容易产生静电 ,从而限制了其应用。
目前 ,一般采用向尼龙 6 中添加导电填料的方法 来改善其导电性。然而加入导电填料在一定程度上影响材料的力学性能 ,碳纤维作为一种良好的填充介质 , 经过一定方法混合后得到的一类具有一定导电性的复合材料 ,是一种新兴的功能材料。由于碳纤维特殊的几何形状使其形成导电“渗滤” 通道的临界体积分数 很低 ,另外碳纤维导电具有方向性 ,因而碳纤维在复合 材料中的形态结构、分布状况决定了材料的性能 ,使得 碳纤维复合材料的电阻率可在较大范围内调节。
应用范围
碳纤维导电复合材料不仅具有导电功能 ,而且保持了高分子材料轻质、耐用、易成型、成本低等特性 ,宜于大规模生产 ,使碳纤维导电复合材料成为研究的重点。近年来 ,国际上有关碳纤维导电复合材料的研究较多 ,并在抗静电、 电磁屏蔽、 电热器具、 敏感元件等许多方面获得了一定的成果。
技术路线及原理
采用熔融共混法 ,制备了尼龙 6/ 膨胀石墨/ 碳纤维 ( PA26/ EG/ CF) 导电复合材料。利用 SEM、 XRD、DSC 等对复合材料进行表征 ,结果表明材料各 组分相容性良好 ,并且 CF 的加入在一定程度上改善 了材料的结晶性能。通过材料的性能测试 ,发现 CF 能有效提高 PA26/ EG/ CF 复合材料的导电性和力学性能。
技术特色
材料导电性随碳纤维含量升高 而增加 ,在碳纤维含量为 3 %左右发生突跃 ,根据逾渗 理论 ,当 CF 浓度低于逾渗值时 ,CF 无规地分散在基体中 ,不能很好的和EG形成良好的导电通路 ,此时体系的导电过程取决于 PA6 基体 ,呈现绝缘体的特性。随 CF 含量的增加 ,当达到逾渗值时 ,CF 形成导电逾 渗网络 ,体系电导率迅速增大 ,由绝缘体转变为半导 ,并最终转变为良导体
经济效益分析
导电尼龙材料在一定程度上可以替代金属材料,在轻量化的意义重大。同时对于材料的可重复利用率来说又是非常有经济意义。目前导电尼龙的市场价格在70元/公斤左右。实际生产成本低于40元/公斤。