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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(shí)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(diǎn)而得到廣泛的推廣和應(yīng)用。但是，據(jù)目前報(bào)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(dá)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(bào)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(jī)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(bào)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(qiáng)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(jī)械力學(xué)性能。碳纖維作為增強(qiáng)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(shí)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(shí)，碳纖維還具有增強(qiáng)作用，聚酰胺/納米膨脹石墨/碳纖維復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度以及沖擊強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)填料的優(yōu)點(diǎn)，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(qiáng)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(jī)充分?jǐn)嚢瑁怪旌暇鶆颍蝗缓髮⑵浜吞祭w維一起置于密煉機(jī)（如哈克轉(zhuǎn)矩流變儀、雙螺桿擠出機(jī)等）中，升溫至基體熔點(diǎn)以上進(jìn)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(xì)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》
