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怎樣提高加碳纖維PA6導(dǎo)電性
提出了一種新的碳纖維熔融浸漬方法，并開發(fā)了碳纖維PA6塑料應(yīng)用的新領(lǐng)域?；厥詹⒔档统杀?。 PA6塑料制品名稱：聚酰胺6或尼龍6（PA6），形狀為半透明或不透明的乳白色結(jié)晶聚合物，其特點(diǎn)是具有熱塑性，輕質(zhì)，韌性好，耐化學(xué)性和耐久性，在PA6基材篩分后材料為經(jīng)過改進(jìn)，PA6材料可以完全浸漬碳纖維，以提高材料的整體性能。我們使用物理改性和化學(xué)改性：物理改性（引入，正，抗氧化，熱穩(wěn)定劑，紫外線吸收劑等）;化學(xué)改性（由化學(xué)反應(yīng)引入，樹脂基體具有良好的相容性，對碳纖維中的偶聯(lián)劑具有結(jié)合力[2]。通過改性，PA6基體的分子量分布窄，流動性好添加增韌助劑后，可改變PA6的熔體指數(shù)，改善其流動性，但如果增韌劑超過10％，則碳纖維復(fù)合材料的機(jī)械性能良好，并且熔體指數(shù)得到改善。因此，我們控制效果在5％左右。同時，發(fā)現(xiàn)在改性中加入過量的阻燃劑會降低碳纖維復(fù)合材料的力學(xué)性能。我們一般加入約8％的高效率。配方中阻燃劑，碳纖維復(fù)合材料的阻燃性達(dá)到V0。PA6基體的改性是加工過程中的關(guān)鍵技術(shù)。特殊的雙螺桿在造粒過程中選擇設(shè)備。溫度/壓力/速度是一個敏感因素，必須嚴(yán)格控制碳纖維添加的量和時間。我們使用德國失重秤來嚴(yán)格控制整個生產(chǎn)過程。這是PA6修改的基本要求。
發(fā)現(xiàn)碳纖維PA6塑料的機(jī)械性能和表征。發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的纖維類型和纖維含量對剛度有很大影響，同時，纖維/基礎(chǔ)樹脂與纖維的界面是平坦的。直線度等因素對復(fù)合材料的強(qiáng)度也有較大影響，最明顯的是彎曲強(qiáng)度，抗壓強(qiáng)度和短梁剪切強(qiáng)度。在我們的實驗中，我們發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電PA6熱塑性復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度低于碳纖維環(huán)氧熱固性復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度。原因是熱塑性基質(zhì)具有低彈性模量。 PA6基質(zhì)復(fù)合材料僅具有環(huán)氧復(fù)合材料的抗壓強(qiáng)度。 80％。試驗結(jié)果表明，纖維受損，纖維不平行。
碳纖維PA6塑料制品的最大特點(diǎn)是碳纖維復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度為3000~4000MPA，相當(dāng)于鋼的5-6倍。碳纖維復(fù)合材料的比重為1.5，鋼的比重為7.8，可使重量減輕50％以上[6]。主要應(yīng)用于汽車內(nèi)飾件和功能件，無人機(jī)骨架，螺旋槳，機(jī)器人手臂和外殼，電子電器，高端運(yùn)動鞋中底，特別是在新能源汽車的應(yīng)用方面具有巨大的潛力。試驗在試驗車輛上進(jìn)行，160份主體，框架等由碳纖維復(fù)合材料制成。結(jié)果，車輛減少了33％，汽油的利用率增加了44％，并且振動和噪音大大降低。由于碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料具有優(yōu)異的性能而不是金屬，并且輕質(zhì)堅韌，易于加工，其應(yīng)用范圍幾乎涵蓋了國民經(jīng)濟(jì)的所有領(lǐng)域[7]。汽車中使用的95％以上的部件可以回收利用。碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料在試驗中可循環(huán)使用6次，以滿足環(huán)保要求。我們在測試中添加了20％的再生材料，技術(shù)指標(biāo)與沒有再生材料的技術(shù)指標(biāo)基本相同。加入30％再生材料后，發(fā)現(xiàn)沖擊強(qiáng)度下降約10％。當(dāng)加入1％CPE穩(wěn)定劑時，沖擊強(qiáng)度增加10％。它的材料成本下降了約20％。碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料的回收非常有用。我們與新疆紫荊光電有限公司合作，從風(fēng)力葉片廢料中提取PA6和碳纖維材料，并對其進(jìn)行改性，使用增強(qiáng)材料。添加5％增韌劑和8％增容劑時，碳纖維PA6熱塑性復(fù)合材料的三種力學(xué)性能基本達(dá)到純材料的技術(shù)規(guī)格。在注塑過程中脫模效果更好。適當(dāng)應(yīng)用再生材料有利于模塑部件。在造粒過程中，如何防止纖維流動和暴露是造粒技術(shù)的關(guān)鍵。我們采用再生材料的熔融浸漬工藝，解決了碳纖維進(jìn)料中揮發(fā)，難分解，難以形成和回收的技術(shù)問題。探索了碳纖維回收的新工藝和新配方。碳纖維復(fù)合材料的成本大大降低，應(yīng)用領(lǐng)域從天地，航空航天到新能源汽車，為民用領(lǐng)域碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)用開辟了新的途徑。
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