[發明專利]一種廢料回收導電碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810431129.6
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108587149A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 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: C08L77/02
• 分類號: C08L77/02;C08L51/06;C08K13/06;C08K9/10;C08K3/08;C08K7/06;C08K3/04
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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導電碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法。按重量百分比由以下組分組成：PA6 30?50%；碳纖維20?30%；廢料復合材料20?30%；導電粒子4?15%；增強劑1?10%；熱穩定劑0.1?1%；分散劑1?3%，其中導電粒子包括碳納米管和氧化石墨稀包覆納米鋁顆粒；所述碳納米管與所述氧化石墨稀包覆納米鋁顆粒的重量比為1∶1；所述PA6粒徑不超過25μm。本發明的目的在于提供了具有較好導電性能的一種廢料回收導電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導電碳纖維熱塑性復合材料及其制備方法。

背景技術

碳纖維復合材料是復合材料中的一個重要分支,由于其性能優異,近年來這種材料的用途及產量逐步擴大。長期以來,碳纖維增強復合材料被看作是一種昂貴的材料,價格約為玻璃纖維增強復合材料的十倍,只用于軍工、宇航等尖端技術行業。近年來,碳纖維每年以50%以上的速度增長,其中有兩個重要因素推動了碳纖維復合材料的發展,一是對上述材料認識的不斷深入,使其性能日趨完善,可達到許多其它材料難以比擬的性能,促使其使用量不斷上升。二是費效比的不斷降低,這主要歸功于碳纖維工業能提供高質量的纖維以及纖維/基體融熔技術的不斷進步。碳纖維的規模化生產, 使其質量提高而價格下降,而加工技術的進步又使加入復合材料中的碳纖維比例不斷上升, 目前已可達體積比例的60%以上。

碳纖維復合材料發展如火如荼，來勢兇猛。在航天航空及國防工業大都應用熱固性復合材料，然而熱固性復合材料成本高，成型周期長，最大問題難以回收利用，污染環境后果嚴重。經過多年致力于基料研發，先后選擇PC、PEEK、PPS、PI、PA、PET、PP作為基料的試驗。從試驗中發現PA是一種極為重要的熱塑性基料。PA本身雖是性能優異的工程塑料,但吸濕性大,制品尺寸穩定性差,強度與硬度也遠遠不如金屬,為了克服這些缺點,采用碳纖維或其它品種的纖維進行增強以改善其性能。用碳纖維增強PA材料近年來發展很快,因為PA和碳纖維都是工程塑料領域性能優異的材料,二者復合綜合體現了各自的優點,強度與剛性比未增強的尼龍高很多,蠕變小,尺寸精度好,熱穩定性顯著提高, 耐磨,阻尼性優良,與玻纖增強相比有更好的性能。但目前就PA為基料的碳纖維復合材料在導電性能上存在差異，導電率不高，因此，本發明針對這種情況作出了改進。

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具有較好導電性能的一種廢料回收導電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：一種廢料回收導電碳纖維熱塑性復合材料，按重量百分比由以下組分組成：

PA6 30-50%

碳纖維 20-30%

廢料復合材料 20-30%

導電粒子 4-15%

增強劑 1-10%

熱穩定劑 0.1-1%

分散劑 1-3%

所述導電粒子包括碳納米管和氧化石墨稀包覆納米鋁顆粒；

所述碳納米管與所述氧化石墨稀包覆納米鋁顆粒的重量比為1∶1；

所述PA6粒徑不超過25μm。

優選的，所述的熱穩定劑為有機錫類熱穩定劑或有機化合物熱穩定劑。

優選的，所述的增強劑為馬來酸酐接枝高密度聚乙烯。

優選的，所述的分散劑為硬脂酸鋇、硬脂酸鋅或硬脂酸鈣其中的一種。