[发明专利]一种碳纤维导电粉的制备方法

说明书

本发明公开了一种碳纤维导电粉的制备方法，包括如下加工步骤：S1.高纯度碳纤维的制备；S2.采用振动式粉碎机对步骤S1中制备的碳纤维进行粉碎，制备出细度为300目的碳纤维粗粉；S3.采用气流粉碎机对步骤S2中制备的碳纤维粉进行粉碎，制备出细度为1000目的碳纤维细粉；S4.采用砂磨机对步骤S3中制备的碳纤维细粉进行砂磨，制备出粒径＜2μm的碳纤维浆料；其中混入的溶液为乙醇与水的混合溶液，乙醇与水的比例为1：5；S5.对步骤S3中制备的碳纤维浆料进行烘干，烘干温度150℃，导电粉制备完成。该制备方法所制得的碳纤维导电粉，具有耐高温稳定性、导电性能优异、成本低、质量稳定和分散性能优异的特点，整体功能完善，实用性强。

技术领域

本发明涉及导电粉技术领域，更具体地说，它涉及一种碳纤维导电粉的制备方法。

背景技术

碳纤维具有良好的导电、导热性，电热转化率高，耐酸碱、耐高温稳定性优良，因此在导电涂料领域有着很好的应用前景。目前碳纤维类导电涂料中填充的碳纤维导电粉主要由T300或T700或M系列石墨纤维经过短切、粉碎、研磨等工艺制备而成。

目前导电涂料中广泛使用的碳纤维粉体主要存在以下问题。一、碳纤维制造成本较高，因此粉体原料只能采用废料或边角料回收后再加工，回收料的质量不统一，因此研磨出来的粉体质量也不统一，对于导电涂料的稳定性影响较大。二、碳纤维的刚性和模量较大，强度高，不易进行粉碎，所以目前使用的碳纤维粉体细度一般不小于1000目，且粒径分布极其不均匀，因此导致导电涂料的导电性和均匀性较差。三、T系列碳纤维的导电性较差，制备的导电涂料很难做到较低的电阻，M系列石墨化碳纤维导电性较高，但回收料成本极高，产能低不能保障长期稳定的供应，因此使用率较低，整体效果不佳。据此，本发明提出了一种碳纤维导电粉的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种碳纤维导电粉的制备方法，该制备方法所制得的碳纤维粉相比于传统的T系列和M系列碳纤维刚性和模量较低，更易粉碎、研磨，最小粒径＜1.5μm；石墨化程度更高，导电性远高于普通碳纤维粉，电阻率最低可做到10-4Ω/cm，且导电性稳定，高温不易衰减；粉体粒径均匀，不易团聚，不论在水性涂料体系中还是在非水溶性涂料体系中均有良好的分散稳定性，储存稳定性高，不会出现团聚、沉降等现象；制备过程中，选用的原料易得，且可使用回收料进行加工，原料成本低，节能高效，可解决碳纤维领域相关废料回收的难题，减少环境污染。加工成本低，工艺简单，生产效率高；加工工艺成熟稳定，可保障长期、稳定供应；制备而成的导电涂料，导电、导热性能优异，储存、使用稳定性高。

为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：本发明所涉及的一种碳纤维导电粉的制备方法，包括如下加工步骤：

S1.高纯度碳纤维的制备；

S2.采用振动式粉碎机对步骤S1中制备的碳纤维进行粉碎，制备出细度为300目的碳纤维粗粉；

S3.采用气流粉碎机对步骤S2中制备的碳纤维粉进行粉碎，制备出细度为1000目的碳纤维细粉；

S4.采用砂磨机对步骤S3中制备的碳纤维细粉进行砂磨，制备出粒径＜2μm的碳纤维浆料；其中混入的溶液为乙醇与水的混合溶液，乙醇与水的比例为1：5，再加入碳纤维质量1％的硅烷偶联剂KH560；

S5.对步骤S3中制备的碳纤维浆料进行烘干，烘干温度150℃，导电粉制备完成。

本发明进一步设置为：在步骤S1中，高纯度碳纤维的制备步骤如下：

A1.以聚丙烯腈短纤为原料制备碳纤维，选用分子量18000的碳纤维用聚丙烯腈短纤，纤维长度3cm-6cm，采用针刺的方式制备出平米克重500g、厚度1cm的丙烯腈针刺毡；

A2.采用磷酸氢氨与磷酸氢二铵的混合液对步骤A1中制备的丙烯腈针刺毡进行处理，使其具备阻燃性能；