[發明專利]廢料回收型導電尼龍碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710641087.4
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN108359234A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 蔡福泉
• 申請（專利權）人: 安徽旭升新材料有限公司
• 主分類號: C08L77/00
• 分類號: C08L77/00;C08L51/00;C08K13/04;C08K7/06;C08K3/38;C08K3/04;C08K3/22;B29B17/00
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 趙登高

本發明涉及新能源汽車材料技術領域，特別涉及一種廢料回收型導電尼龍碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法。原料包括以下組分及重量份含量：尼龍30?60，碳纖維30?50，相容劑5?10，潤滑劑1?3，填充劑0.8?1.2，納米無機填料8?12，氮化硼1?3，其中，碳纖維中包含廢料碳纖維20?30，所述的納米無機填料包括有石墨烯及銅納米線，本發明的目的在于提供了一種能降低成本且導電性能好的廢料回收型導電尼龍碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法。

技術領域

本發明涉及新能源汽車材料技術領域，特別涉及一種廢料回收型導電尼龍碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法。

背景技術

在過去的半個世紀中，航空航天、新能源汽車等高技術領域應用的先進結構材料一直被髙性能熱固性復合材料所占據。由于熱固性復合材料在應用過程中存在著耐熱性差、抗沖擊性和抗損傷能力低、制造成本髙等不足之處，在一定程度上限制了其應用范圍，而隨著碳纖維復合材料的發展，碳纖維復合材料與熱固性復合材料相比，具有許多優點，例如：斷裂韌性高、斷裂伸長率大；成型過程中無化學反應，因此成型速度快，成型周期短；預浸料可以無限期存放，且對存放無特殊要求等，因此碳纖維熱塑性復合材料逐漸取代了傳統的熱固性復合材料；特別新能源汽車的大力發展，碳纖維熱塑性復合材料被廣泛用于新能源汽車領域。

由于碳纖維具有許多優良性能，碳纖維的軸向強度和模量高，密度低、比性能高，無蠕變，非氧化環境下耐超高溫，耐疲勞性好，比熱及導電性介于非金屬和金屬之間，熱膨脹系數小且具有各向異性，耐腐蝕性好，X射線透過性好，因此，碳纖維的制作成本較高，因此市場上的價格也較為昂貴，碳纖維復合材料的整體成本高，而且碳纖維復合材料導電性能不理想，因此，還有待進一步的改進。

發明內容

為了克服背景技術的不足，本發明的目的在于提供了一種能降低成本且導電性能好的廢料回收型導電尼龍碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法。

本發明所采用的技術方案是：一種廢料回收型導電尼龍碳纖維熱塑性復合材料，原料包括以下組分及重量份含量：尼龍30-60，碳纖維30-50，相容劑5-10，潤滑劑1-3，填充劑0.8-1.2，納米無機填料8-12，氮化硼1-3，其中，碳纖維中包含廢料碳纖維20-30。

所述的碳纖維為拉伸模量大于700GPa，熱導率大于200W/(mK)的瀝青基碳纖維或平均長度為10μm～2mm的短切碳纖維。

所述的納米無機填料包括有石墨烯及銅納米線。

所述的相容劑為馬來酸酐相容劑。

所述的潤滑劑選自乙撐雙脂肪酸酰胺、乙烯-丙烯酸共聚物或硅酮粉中的一種或幾種。

所述的填充劑為A616。

所述的氮化硼內添加有催化劑，該催化劑為三氧化二鉻。

上述廢料回收型導電尼龍碳纖維熱塑性復合材料的制備方法，采用以下步驟：

1)將石墨烯分散在乙醇中，然后，再用功率為300-1000W的超聲設備對所述石墨烯乙醇溶液進行超聲處理0.5-5小時，得石墨烯乙醇溶液；

4)將步驟1)所得的石墨烯乙醇溶液中加入銅納米線得到混合液，并且用磁力攪拌器攪拌混合液5-30分鐘，然后再用功率為300-1000W的超聲設備對所述混合液進行超聲處理0.5-5小時；

5)將步驟2)經超聲處理的混合液放入溫度為50-80攝氏度的烘箱中，烘10-48小時，再用真空泵抽出所述混合液中的乙醇溶劑，至混合液無氣泡止；

4)向步驟3)的混合液中加入化學當量的固化劑，在室溫下磁力攪拌10-20分鐘，得到混合物備用；

5)將10-30的碳纖維和尼龍通過烘干機充分干燥備用，烘干時間為4-5小時，使干燥后的物料含水量小于0.02wt％；