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l 9 8 5年笔者在第三届民用碳纤维及复合材料会上.首次发表了“预氧丝性能及在耐热和消防行业中的应用”论文,并带有少量样品.引起与会代表极大兴趣。 pp导电塑料的主要特性是: 1、具有可纺性; 2、不燃、限氧指数高达4 0%,火焰中不燃不熔,直至碳化国内目前除个别厂外。所有碳纤生产厂每年至少有一半时间生产预氧丝。预弛砌孙^皤吨,p莲方、l砖力。双区犹六、结束语 碳纤维是一种性能优异的增强型和功能型纤维材料。国外年需求量近万吨.国内尽管只有近百吨的生产能力.但目前需求量不到l 0吨。除质量达不到国外外,关键还在于应用研究没跟上去。虽然近十年来搞了些应用研究的有关课题.但应用面不广或因价格问题推不出去,从而使我国C F工业迟迟发展不起来。 纺织、文雄、化工等领域是很大的市场,应该结合我国C F的现有质量水平,积极开展卓有成效的,使用面广量大的应用研究工作。 CF在纺织工业中的应用研究已初见成效,为进一步取代进口和满足国内需要,还应积极开展研究工作.提高材料和产品质量,扩大CF廊用范围。
碳纤增强剑杆头剑头是剑杆织机用于送纬和接纬的高速运动部件.速度达10埘,。s以上。由于剑头在金属导钩中运动,还要与经纱发生磨擦.因此要求耐磨而导电。目前国外剑杆织机的剑头多数采用碳纤增强尼龙为主体,另镶嵌金属件的剑头。1 9 8 6年本所开展了碳纤维增强热塑陛塑料.特别是增强尼龙的研究.作了大量的研究工作。8 g年通过部级鉴定.主要指标接近八十年代初国外同类产品,并已有成吨产品供应市场。
![](http://zt.yzimgs.com/comfolder/695128/image/201508/20150806162700_5814.jpg)
l、强度和模量高
2、蠕变小
3、耐磨
4、成形收缩率小
5、线膨胀系数小
6、热导率大
7、有优良的抗静电性能
8、热变形温度高
9、易加工成形
七十年代末及八十年代初,我国上海、吉林、辽源、兰州、太原等聚丙烯晴(PAN)基碳纤维(CF)研制单位, 先后完成了碳纤维的小试研究,建成了大同小异的碳纤维中试生产线,产品性能达)江易寺到中强水平(抗张强度>1 80kg/mm:,模量>20T/mm2)。 经过近十年的努力,目前已能生产高强I型(抗张强度>2SOkg/mm2,模量>24T/mm2·).高强II型(抗张强度>300kg/mm:,模量>30T/7栅:)。个别厂还能生产石墨纤维(抗张强度>200kg/mm2,模量>30T/mm2)。产品规格也从当初的L签发展到3 K、6 K、 l 2 K(1 K系指每束碳纤维复丝中有1 0 0 0根单丝,其它以此类推)。小碳纤维生产群体的总生产能力达到2 O~3 0 T/年。 l 9 8 5年由国家科委出面,吉化公司从英国R K公司引进了一条年生产能力1 0 0吨的碳纤维生产装置,已开工投产。此外.年产100吨通用级沥青基碳纤维(抗张强度8 0~1 0 0 kg/ram:,模量~5 T/mm2) 正在建设中。
因此可以说我国pp导电塑料的工业化例具枞惧。 糙)。。下;熔)∽嗡引.夫”八.豆‘’ 由于长期来我国C F均为军工及尖端技术服务,上面下达任务,研制单位就开始研制或小批量生产.生产厂很少走出去推广应用,加之C F售价较高,防碍了C F在国民经济中的应用。因此.尽管我国大陆C F的总生产能力还不及台湾一个省的生产能力,还出现了生产能力远远过剩的奇异现象。有的厂不得不转产,有的返销国外。C F是一种高强度、高模量的纤维材料。目前国内高性能C F的强度一般为2 5 0~3 5 0 kg/mm2,模量2 2~2 4 T/mm2, 相等于国外八十年代前期标准级C F(如东丽T 3 0 0)水平。中性能C F强度1 8 0~2 0 0 kg/mm2,模量2 0 T/mm2。 稍差一些的C F强度1 5 0~l 8 0 kg/mm2,模量1 5~2 0 T/mm:。C F除强度和模量高之外,尚有一些对应用十分有意义的性能,主要是: l、具有良好的导电性 C fI’的体积电阻小于i x l 0‘Q.C m,是电的良导体.复合材料中加入3 0%的C F,体积电阻小于l j<l 0:Q.C m.是一种优良的增强剂和抗静电剂。 2、耐腐蚀 对酸、碱、有机溶剂等化学试剂的作用稳定 3、有优良的耐磨性及自润滑性 4、热导率大、尺寸稳定、线膨胀系数小 5、对振动的衰减迅速 6、耐疲劳 ‘ 由于C F具有上述的综合优异性能,因此应说pp导电塑料有广宽的应用市场。
pp导电塑料在纺织行业中的应用研究
(一)、C F静电消除器 如前所述.C F是一种高强度,高模量并兼有导电性能的纤维材料,由于C F单丝直径公7¨左右,很易将3 K、6 K、1 2 K C F排列整齐,再通过导电胶将其粘附嵌入在金属底板中制成导电刷。这种国内由中国纺大首先推出的堇蓥皇型,使用方便,已批量生产。在纺织、印染厂广泛应用,同时已推广到薄膜生产、复印机等办公用品中。 (二)、刚性剑杆织机剑杆 刚性剑杆织机是八十年代的一种新型织机。剑杆是载剑头运动的载体。由于每分钟要往复运动数百次,而且要保证送纬及接纬剑头交接纬线时的准确性.因此要求剑杆质轻、硬挺。 碳纤维是最理想材料。碳纤维通过缠绕成形(缠绕时浸渍环氧树脂),再经固化、脱模。所得复合管材,比重仅1.5左右,其比强度是钢的6倍,比模量是钢的3倍,质轻而硬挺。同时碳纤维增强环氧消振性优良,完全达到使用要求。如我国沙市二纺机所生产的刚性剑杆织机的剑杆已采用了国产剑杆,由于刚性剑杆织机生产厂的产量不多,进口机器也很少.加上碳纤剑杆使用寿命也较长,因此这一用途的C F需求量不多。估计年需量不会大于l 0 0 kg。
pp导电塑料由于各种部件对材料的要求不一,有的以耐磨为主,有的要求强度和模量,因此碳纤增强尼龙也是一个系列化产品。 从国外情况来看,碳纤增强材料已在织机综柜、织轴、片梭等部件上试用或使用。 ‘四、C F在其它工业中的应用 C F在其它工业中的应用国外已有大量报导.今年5月在德国法兰克福第三届国际纺织品展览会上,笔者看见有大量的民品参展.如全C F汽车、自行车车架及钢圈、X光床板、赛艇、浆、球拍等。国内除军工外,也开展了些民品的研制。如上海玻璃钢研究所已研制出全碳纤化网球拍.@体四一碳纤杆羽毛球拍已小批量生产.域海渔具厂已研制出碳纤钓鱼杆.上海材料所耐腐介质用碳纤增强环氧阀已小批量投产.南京玻纤院碳纤增强聚四氟乙烯已用于密封件.上海交大及合肥工大金属基C F已推向民用等.我们已:海碳纤增强后茏甭丽蕊囊片机芯片自题亟回及录音机磁头壳。用怍吸嘴及磁头壳主要用了耐磨和导电性能,如碳纤增强尼龙磁头壳不但防静电。而且比原玻璃纤缯强的耐磨性高。
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