CN104672772A - 一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104672772A CN104672772A CN201510062940.8A CN201510062940A CN104672772A CN 104672772 A CN104672772 A CN 104672772A CN 201510062940 A CN201510062940 A CN 201510062940A CN 104672772 A CN104672772 A CN 104672772A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- composite material
- added
- parts
- preparation
- carbon fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明公开了一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚甲醛90-100、碳纤维10-20、微晶石蜡0.4-0.6、双十四碳醇酯0.2-0.5、二氢喹啉0.3-0.5、导电炭黑7-10、磁粉3-5、双氰胺2-4、硅烷偶联剂KH-5700.3-0.6、氧化石墨烯2-4、纳米二氧化硅2-3；本发明添加的碳纤维预热处理后在聚甲醛中分散均匀，提高了材料的综合性能，添加的微晶石蜡增加了聚甲醛塑料在制备过程中的润滑性，解决粘冲的问题，添加的导电炭黑和磁粉增加了塑料的导电性，与聚甲醛塑料相容性好，提高力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，属于塑料生产技术领域。
背景技术
聚甲醛作为工程塑料之一，是一种高密度、高结晶的线性聚合物，具有较高的强度和模量，良好的耐磨损、耐化学侵蚀、耐蠕变、耐疲劳性能，以及制品尺寸稳定性好等特点，是代替铜、锌、铝及合金制品的较理想材料，被广泛应用于汽车制造、电子电气、机械、化工等领域。我国现有的聚甲醛产品大多为通用型，为了提高产品在航空航天领域的使用，必须要向高端改性聚甲醛转移，一般采用复合材料的形式进行改性，这种改性材料必须具有突出的综合性能，才能用于制备要求具有高强、高模、热稳定性能好、尺寸稳定、精度高等性能的机械零件及结构部件。
现有许多研究多采用玻璃纤维增强聚甲醛制备聚甲醛复合材料，而以碳纤维作为增强体，制备高强度、高模量、高耐热等聚甲醛复合材料的研究少有报道。碳纤维作为一种新型碳材料，具有拉伸强度大、模量高、抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀、自润滑性、密度低、耐高温、耐低温、线膨胀系数小、导电、导热等优良的性能。碳纤维作为增强体，可以大大提高材料的力学性能，改善热稳定性、摩擦性能、提高刚性、有助于减少成型收缩率、保证尺寸精度。导电性塑料是一种新型兴起的材料，它具有优异的导电性，且在高温状态下变化较小，成型时流动性好，易制造成复杂形状和尺寸，对金属元件无腐蚀性，因此是制造电器及电子元件不可缺少的一种材料。聚甲醛在加工后期制品易发生开裂、变形等问题，大大影响制品合格率，浪费资源，增加成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，制备工艺简单，解决了制品易开裂变形的问题，并且导电性能优良。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：
一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，由下列重量份的原料制成：聚甲醛90-100、碳纤维10-20、微晶石蜡0.4-0.6、双十四碳醇酯0.2-0.5、二氢喹啉0.3-0.5、导电炭黑7-10、磁粉3-5、双氰胺2-4、硅烷偶联剂KH-5700.3-0.6、氧化石墨烯2-4、纳米二氧化硅2-3；
本发明所述一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：
（1）将聚甲醛、微晶石蜡和双十四碳醇酯混合加到高速搅拌机中搅拌均匀，并在真空干燥箱中于70-80°C下干燥2-3h备用；
（2）将纳米二氧化硅在400-450°C下真空烧结2-3小时后备用，将氧化石墨烯加到含有1%二苯基亚甲基二异氰酸酯的丙酮溶液中，于90W下超声5-10分钟，再加入导电炭黑、磁粉继续分散20-30分钟，过滤，沉淀用蒸馏水冲洗后烘干，并和硅烷偶联剂KH-570、备用的纳米二氧化硅混合研磨均匀，再将碳纤维进行短切、预热处理后和上述的混合物混合搅拌均匀备用；
（3）将步骤（1）的聚甲醛混料和其余剩余物质加到双螺杆挤出机的主喂料槽，再将步骤（2）的混合物在自然排气口加入，设定工艺参数进行挤出、拉条、冷却、造粒，然后于真空干燥箱内70-80°C干燥2-3小时；
（4）将步骤（3）得到的碳纤维增强聚甲醛复合材料加热到150-180°C，迅速冷却后再加到注塑机中，注塑温度为180-190°C，注塑压力为50-60MPa，注射速度为55-60mm/s，保温时间为15-20s，模具温度为70-80°C，即可得到各种形状的部件。
本发明所述挤出的工艺参数是：挤出机机筒温度为170-190°C，螺杆转速为50-120r/min。
本发明的优点是：本发明添加的碳纤维预热处理后在聚甲醛中分散均匀，提高了材料的综合性能，添加的微晶石蜡增加了聚甲醛塑料在制备过程中的润滑性，解决粘冲的问题，添加的导电炭黑和磁粉增加了塑料的导电性，与聚甲醛塑料相容性好，提高力学性能。
具体实施方案
下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，由下列重量份（公斤）的原料制成：聚甲醛100、碳纤维20、微晶石蜡0.5、双十四碳醇酯0.4、二氢喹啉0.5、导电炭黑9、磁粉4、双氰胺3、硅烷偶联剂KH-5700.4、氧化石墨烯4、纳米二氧化硅3；
本发明所述一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，由以下具体步骤制成：
（1）将聚甲醛、微晶石蜡和双十四碳醇酯混合加到高速搅拌机中搅拌均匀，并在真空干燥箱中于80°C下干燥3h备用；
（2）将纳米二氧化硅在430°C下真空烧结3小时后备用，将氧化石墨烯加到含有1%二苯基亚甲基二异氰酸酯的丙酮溶液中，于90W下超声8分钟，再加入导电炭黑、磁粉继续分散20分钟，过滤，沉淀用蒸馏水冲洗后烘干，并和硅烷偶联剂KH-570、备用的纳米二氧化硅混合研磨均匀，再将碳纤维进行短切、预热处理后和上述的混合物混合搅拌均匀备用；
（3）将步骤（1）的聚甲醛混料和其余剩余物质加到双螺杆挤出机的主喂料槽，再将步骤（2）的混合物在自然排气口加入，设定工艺参数进行挤出、拉条、冷却、造粒，然后于真空干燥箱内80°C干燥3小时；
（4）将步骤（3）得到的碳纤维增强聚甲醛复合材料加热到180°C，迅速冷却后再加到注塑机中，注塑温度为180°C，注塑压力为60MPa，注射速度为60mm/s，保温时间为20s，模具温度为80°C，即可得到各种形状的部件。
本发明所述挤出的工艺参数是：挤出机机筒温度为190°C，螺杆转速为80r/min。
实施例中炭纤维增强聚甲醛塑料的性能参数如下：
弹性模量（GPa）：17.8；
拉伸强度（MPa）：158；
弯曲强度（MPa）：183；
断裂伸长率（%）：0.62；
缺口冲击强度（kJ/m-2）：11.2；
电阻率（Ω.cm）：105。
Claims (3)
1.一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，其特征在于，由下列重量份的原料制成：聚甲醛90-100、碳纤维10-20、微晶石蜡0.4-0.6、双十四碳醇酯0.2-0.5、二氢喹啉0.3-0.5、导电炭黑7-10、磁粉3-5、双氰胺2-4、硅烷偶联剂KH-5700.3-0.6、氧化石墨烯2-4、纳米二氧化硅2-3。
2.根据权利要求1所述一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，其特征在于，由以下具体步骤制成：
（1）将聚甲醛、微晶石蜡和双十四碳醇酯混合加到高速搅拌机中搅拌均匀，并在真空干燥箱中于70-80°C下干燥2-3h备用；
（2）将纳米二氧化硅在400-450°C下真空烧结2-3小时后备用，将氧化石墨烯加到含有1%二苯基亚甲基二异氰酸酯的丙酮溶液中，于90W下超声5-10分钟，再加入导电炭黑、磁粉继续分散20-30分钟，过滤，沉淀用蒸馏水冲洗后烘干，并和硅烷偶联剂KH-570、备用的纳米二氧化硅混合研磨均匀，再将碳纤维进行短切、预热处理后和上述的混合物混合搅拌均匀备用；
（3）将步骤（1）的聚甲醛混料和其余剩余物质加到双螺杆挤出机的主喂料槽，再将步骤（2）的混合物在自然排气口加入，设定工艺参数进行挤出、拉条、冷却、造粒，然后于真空干燥箱内70-80°C干燥2-3小时；
（4）将步骤（3）得到的碳纤维增强聚甲醛复合材料加热到150-180°C，迅速冷却后再加到注塑机中，注塑温度为180-190°C，注塑压力为50-60MPa，注射速度为55-60mm/s，保温时间为15-20s，模具温度为70-80°C，即可得到各种形状的部件。
3.根据权利要求2所述的一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法，其特征在于，挤出的工艺参数是：挤出机机筒温度为170-190°C，螺杆转速为50-120r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510062940.8A CN104672772A (zh) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | 一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510062940.8A CN104672772A (zh) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | 一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104672772A true CN104672772A (zh) | 2015-06-03 |
Family
ID=53308389
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510062940.8A Pending CN104672772A (zh) | 2015-02-06 | 2015-02-06 | 一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104672772A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104893102A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 西华大学 | 聚丙烯树脂基纳米复合材料及其制备方法 |
| CN105198279A (zh) * | 2015-11-04 | 2015-12-30 | 李孟平 | 一种碳纤维增强复合材料的制备方法 |
| CN106065156A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-02 | 苏州市奎克力电子科技有限公司 | 导电聚甲醛复合材料及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102850646A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 滁州格美特科技有限公司 | 一种阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料及其制备方法 |
| CN103214783A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-24 | 云南云天化股份有限公司 | 新型导电聚甲醛材料及制备方法 |
-
2015
- 2015-02-06 CN CN201510062940.8A patent/CN104672772A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102850646A (zh) * | 2011-06-27 | 2013-01-02 | 滁州格美特科技有限公司 | 一种阻燃抗静电性高强度热塑性复合材料及其制备方法 |
| CN103214783A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-07-24 | 云南云天化股份有限公司 | 新型导电聚甲醛材料及制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 马小丰等: "碳纤维增强聚甲醛复合材料的制备及性能研究", 《工程塑料应用》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104893102A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-09 | 西华大学 | 聚丙烯树脂基纳米复合材料及其制备方法 |
| CN104893102B (zh) * | 2015-06-04 | 2017-07-11 | 西华大学 | 聚丙烯树脂基纳米复合材料及其制备方法 |
| CN105198279A (zh) * | 2015-11-04 | 2015-12-30 | 李孟平 | 一种碳纤维增强复合材料的制备方法 |
| CN106065156A (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-02 | 苏州市奎克力电子科技有限公司 | 导电聚甲醛复合材料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101161726B (zh) | 高导电聚苯硫醚复合材料及其制备方法 | |
| CN113025039A (zh) | 一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法 | |
| CN108250747B (zh) | 一种热塑性聚醚酰亚胺绝缘导热复合材料及其制备方法 | |
| CN104672770A (zh) | 一种耐热型碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN105623097A (zh) | 一种纳米材料复合长玻纤增强聚丙烯材料及其制备方法 | |
| CN103013075B (zh) | Pet复合材料、其制备方法和应用 | |
| CN104672768A (zh) | 一种耐磨性好的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN109456563B (zh) | 一种uhmwpe合金增容增韧改性聚丙烯波纹管专用料及其制备方法 | |
| CN102220001B (zh) | 一种聚苯硫醚复合材料及其制备方法 | |
| CN103289346B (zh) | 一种低膨胀系数高韧高导热功能复合材料及其制备方法 | |
| CN102746623A (zh) | 一种绝缘导热材料的制备方法 | |
| CN104672772A (zh) | 一种导电优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN104672767A (zh) | 一种流动性高的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN104559109A (zh) | 一种聚碳酸酯导热复合材料及其制备方法 | |
| CN102408697A (zh) | 一种增强聚苯醚（ppo）组合物及其制备方法和用途 | |
| CN103709682B (zh) | 一种玻璃纤维增强聚对苯二甲酸丁二酯材料及其制备方法 | |
| CN104672776A (zh) | 一种机械强度高的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN104672765A (zh) | 一种耐低温性好的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN104672763A (zh) | 一种疲劳强度高的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN104650529A (zh) | 一种耐候性好的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN104650528A (zh) | 一种综合性能优良的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN104672771A (zh) | 一种降低摩擦系数的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN108117744A (zh) | 一种用于增材制造的尼龙材料及其制备方法 | |
| CN104650530A (zh) | 一种导热性高的碳纤维增强聚甲醛复合材料及其制备方法 | |
| CN102659095A (zh) | 一种高导热高强度石墨的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150603 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |