Предварительно окисленный волокнистый порошок: высокоэффективный наполнитель для термостойких и огнестойких применений
Предварительно окисленный волокнистый порошок — это микронный органический материал, полученный из предварительно окисленных волокон на основе полиакрилонитрила (ПАН). Этот порошок предназначен для использования в высокотемпературных и огнестойких приложениях, предлагая отличную термическую стабильность, проводимость и химическую стойкость.
Что такое предварительно окисленный волокнистый порошок?
Полученный путем окислительной стабилизации и измельчения волокон ПАН, этот порошок не имеет точки плавления, по своей природе огнестойкий и имеет темно-коричневый цвет. Он расширяет область применения предварительно окисленных волокон за пределы традиционного использования волокон.
Процесс производства предварительно окисленного волокнистого порошка
- Стабилизация волокон: прекурсор ПАН окисляется при температуре 200–300 °C с образованием термостойких лестничных полимеров.
- Механическое измельчение: стабилизированные волокна измельчаются с помощью шаровой или струйной мельницы для достижения желаемого размера частиц (1–100 мкм).
- Модификация поверхности: порошок может подвергаться обработке поверхности для улучшения совместимости со смолой и ее дисперсии.
Основные свойства предварительно окисленного волокнистого порошка
- Выдерживает длительные температуры 300°C+, кратковременно до 500°C
- LOI ≥ 45%, классифицируется как негорючий материал
- Регулируемое электрическое сопротивление: 10²–10⁶ Ом·см
- Устойчив к кислотам, щелочам и растворителям
- Легкий: 1,4–1,6 г/см³
- Нетоксичный и соответствует RoHS
Основные технические параметры предварительно окисленного волокнистого порошка
| Параметр | Спецификация | Стандарт теста |
|---|---|---|
| Размер частиц (D50) | 10-50 мкм (настраивается) | ISO 13320 (Лазерная дифракция) |
| Содержание углерода | 50%-65% | GB/T 3521 (Высокотемпературное горение) |
| Содержание золы | ≤ 5% | GB/T 20020 |
| Летучие вещества | ≤ 8% | GB/T 212 |
| Содержание кислорода | 15%-30% | Элементный анализ (ЭА) |
| Плотность | 1,35-1,45 г/см³ (истинная плотность) | GB/T 5163 |
| Удельная площадь поверхности | 5-20 м²/г | Метод БЭТ (ISO 9277) |
| Значение pH | 6-8 (нейтральный) | GB/T 1717 |
| Содержание влаги | ≤ 2% | GB/T 6284 |
| Термическая стабильность | Диапазон температур: -50°C ~ 300°C (инертная атмосфера) | ТГА (термогравиметрический анализ) |
| Электропроводность | Полупроводниковый (Удельное сопротивление: 10³-10⁵ Ом·см) | GB/T 1410 |
Применение предварительно окисленного волокнистого порошка
1. Композитный наполнитель
Улучшает термические, механические и огнестойкие свойства эпоксидных, фенольных и полиимидных смол. Широко используется в аэрокосмической, транспортной и оборонной отраслях.
2. Добавка к фрикционному материалу
Улучшает термостойкость и износостойкость тормозных колодок и деталей сцепления.
3. Проводящие и антистатические пластики
Применяется в упаковке электроники, проводящих покрытиях и пластиках. Может смешиваться с углеродной сажей или графитом для контроля сопротивления.
4. Огнестойкий пластик и резина
Подходит для изделий из ПА, ПП, ПУ и ПВХ, требующих повышенной пожарной безопасности и размерной стабильности.
5. Усилитель нити для 3D-печати
Служит функциональной добавкой для конструкционных полимеров, таких как ПФС и ПЭЭК.
6. Добавка для аккумуляторов (новое применение)
Выполняет функции проводящего агента или структурной опоры в системах литиевых и натриевых аккумуляторов.
