[发明专利]一种废料回收导电碳纤维热塑性复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及新能源汽车材料技术领域，特别涉及一种废料回收导电碳纤维热塑性复合材料及其制备方法。按重量百分比由以下组分组成：PA6 30‑50%；碳纤维20‑30%；废料复合材料20‑30%；导电粒子4‑15%；增强剂1‑10%；热稳定剂0.1‑1%；分散剂1‑3%，其中导电粒子包括碳纳米管和氧化石墨稀包覆纳米铝颗粒；所述碳纳米管与所述氧化石墨稀包覆纳米铝颗粒的重量比为1∶1；所述PA6粒径不超过25μm。本发明的目的在于提供了具有较好导电性能的一种废料回收导电碳纤维热塑性复合材料及其制备方法。

技术领域

本发明涉及新能源汽车材料技术领域，特别涉及一种废料回收导电碳纤维热塑性复合材料及其制备方法。

背景技术

碳纤维复合材料是复合材料中的一个重要分支,由于其性能优异,近年来这种材料的用途及产量逐步扩大。长期以来,碳纤维增强复合材料被看作是一种昂贵的材料,价格约为玻璃纤维增强复合材料的十倍,只用于军工、宇航等尖端技术行业。近年来,碳纤维每年以50%以上的速度增长,其中有两个重要因素推动了碳纤维复合材料的发展,一是对上述材料认识的不断深入,使其性能日趋完善,可达到许多其它材料难以比拟的性能,促使其使用量不断上升。二是费效比的不断降低,这主要归功于碳纤维工业能提供高质量的纤维以及纤维/基体融熔技术的不断进步。碳纤维的规模化生产, 使其质量提高而价格下降,而加工技术的进步又使加入复合材料中的碳纤维比例不断上升, 目前已可达体积比例的60%以上。

碳纤维复合材料发展如火如荼，来势凶猛。在航天航空及国防工业大都应用热固性复合材料，然而热固性复合材料成本高，成型周期长，最大问题难以回收利用，污染环境后果严重。经过多年致力于基料研发，先后选择PC、PEEK、PPS、PI、PA、PET、PP作为基料的试验。从试验中发现PA是一种极为重要的热塑性基料。PA本身虽是性能优异的工程塑料,但吸湿性大,制品尺寸稳定性差,强度与硬度也远远不如金属,为了克服这些缺点,采用碳纤维或其它品种的纤维进行增强以改善其性能。用碳纤维增强PA材料近年来发展很快,因为PA和碳纤维都是工程塑料领域性能优异的材料,二者复合综合体现了各自的优点,强度与刚性比未增强的尼龙高很多,蠕变小,尺寸精度好,热稳定性显著提高, 耐磨,阻尼性优良,与玻纤增强相比有更好的性能。但目前就PA为基料的碳纤维复合材料在导电性能上存在差异，导电率不高，因此，本发明针对这种情况作出了改进。

发明内容

为了克服背景技术的不足，本发明的目的在于提供了具有较好导电性能的一种废料回收导电碳纤维热塑性复合材料及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：一种废料回收导电碳纤维热塑性复合材料，按重量百分比由以下组分组成：

PA6 30-50%

碳纤维 20-30%

废料复合材料 20-30%

导电粒子 4-15%

增强剂 1-10%

热稳定剂 0.1-1%

分散剂 1-3%

所述导电粒子包括碳纳米管和氧化石墨稀包覆纳米铝颗粒；

所述碳纳米管与所述氧化石墨稀包覆纳米铝颗粒的重量比为1∶1；

所述PA6粒径不超过25μm。

优选的，所述的热稳定剂为有机锡类热稳定剂或有机化合物热稳定剂。

优选的，所述的增强剂为马来酸酐接枝高密度聚乙烯。

优选的，所述的分散剂为硬脂酸钡、硬脂酸锌或硬脂酸钙其中的一种。