本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法。
背景技術(shù)：
導(dǎo)電塑料應(yīng)用領(lǐng)域包括抗靜電產(chǎn)品、自發(fā)熱塑料、電磁屏蔽材料(RFI和EMI)、電磁共振吸收材料以及自動控制方面，此外，在彩電顯示、電化學(xué)、催化等領(lǐng)域也得到應(yīng)用。國內(nèi)塑料防靜電導(dǎo)電產(chǎn)品需求趨旺，電子產(chǎn)品包裝、地坪涂料、加熱板等需求數(shù)量、品種較多，采用國產(chǎn)基礎(chǔ)材料，研發(fā)適合塑料導(dǎo)電，抗靜電要求的制品、助劑、母料，取代價格高昂的進口同類產(chǎn)品，開發(fā)更加適合市場需求各類產(chǎn)品，勢在必行。母粒與不同基料樹脂均勻混合之后，經(jīng)各種工藝可制成不同導(dǎo)電產(chǎn)品，常見的產(chǎn)品有：炭纖維加熱板、防靜電地板、導(dǎo)電防靜電輸氣輸液管道、電子產(chǎn)品用低阻塑料包裝、抗靜電防腐涂料等。
導(dǎo)電塑料，是利用導(dǎo)電填料滲入樹脂基料中，經(jīng)過一定的加工工藝后，使塑料具有導(dǎo)電功能。其中，導(dǎo)電填料的導(dǎo)電性決定著復(fù)合導(dǎo)電塑料的導(dǎo)電性能。導(dǎo)電填料是多種多樣的，如不繡鋼纖維、鎳纖維、黃銅纖維等金屬纖維系列，炭纖維、石墨纖維、碳納米管等碳系列及尼龍、玻璃絲等鍍覆金屬或金屬化合物系列等。金屬系列填料由于原料來源受限，且價格較高，使用受限。但炭纖維在與復(fù)合材料復(fù)合的過程中，容易集束、成團，分散困難，從而造成復(fù)合材料強度低、韌性差、性價比小。因此如何使炭纖維在樹脂基體中均勻分散是炭纖維復(fù)合材料制作中要解決的關(guān)鍵問題，也是影響炭纖維復(fù)合材料在工業(yè)上大量應(yīng)用的個重要因素。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在提供一種導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案為：
一種導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
(1)分別配制處理液1％-2％聚乙二醇PEG溶液、1％-2％聚乙烯醇PVA溶液、0.08％-0.1％聚丙烯酰胺PAM溶液待用，其中PAM溶液要充分溶脹后使用；
(2)取瀝青原絲束絲、不熔化束絲，分別浸潤到上述溶液中進行預(yù)處理，待束絲微微散開時取出，放置在干燥的環(huán)境下自然風(fēng)干；
(3)使用剪刀對預(yù)處理過的束絲進行短切，規(guī)格控制在3-9mm，并且留一根3-5mm的束絲，用于之后的強度比較；
(4)將短切后的束絲拿到烘箱中進行干燥；
(5) 將短切束絲進行不熔化、炭化處理，完成碳纖維束制備。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，步驟（2）中的風(fēng)干時間為所述20-40min。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，步驟（4）中的干燥溫度控制在90-110℃。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，所述碳纖維束的規(guī)格為16-18 μm。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，所述聚乙烯醇的聚合度為1750。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，經(jīng)過對原有工藝的改進，使得制備過程簡單、易于操作，制備的導(dǎo)電塑料母粒具有重量輕、耐腐蝕、強度高、抗靜電等優(yōu)良特性，適于推廣應(yīng)用。
具體實施方式
實施例1
一種導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
(1)分別配制處理液1％聚乙二醇PEG溶液、1％聚乙烯醇PVA溶液、0.08％聚丙烯酰胺PAM溶液待用，其中PAM溶液要充分溶脹后使用；
(2)取瀝青原絲束絲、不熔化束絲，分別浸潤到上述溶液中進行預(yù)處理，待束絲微微散開時取出，放置在干燥的環(huán)境下自然風(fēng)干；
(3)使用剪刀對預(yù)處理過的束絲進行短切，規(guī)格控制在3mm，并且留一根3mm的束絲，用于之后的強度比較；
(4)將短切后的束絲拿到烘箱中進行干燥；
(5) 將短切束絲進行不熔化、炭化處理，完成碳纖維束制備。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，步驟（2）中的風(fēng)干時間為所述20min。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，步驟（4）中的干燥溫度控制在90℃。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，所述碳纖維束的規(guī)格為16μm。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，所述聚乙烯醇的聚合度為1750。所選用的浸潤劑為聚乙二醇(PEG20000)、聚乙烯醇(PVA)、聚丙烯酰胺(PAMl000萬)的水溶液，三種物質(zhì)都屬于可溶于水、低殘?zhí)康母叻肿?。聚乙二醇無毒、無刺激性，具有良好的水溶性、分散性、粘接性等，PEG20000為白色固體，粘度依次為30-35、12-16、5.0-6.7，溶解時將物料加入水中攪拌即可。聚乙烯醇白色片狀、絮狀或粉末狀固體，其水溶液有很好的粘結(jié)性和成膜性，平均聚合度為1750的PVA粘度在21-33，建議使用濃度在5％以下其余類推，聚合度越高其溶液的粘度越大。
PVA溶解過程是分階段進行的，即親和潤濕-溶脹-無限溶脹-溶解，由于PVA在水中容易結(jié)塊，因此溶解時，應(yīng)先將物料在攪拌下加入室溫水中，分散均勻后再升溫至60℃充分溶脹，直至溶解，PVA能否均勻溶解的關(guān)鍵，是PVA顆粒在溶解之前能否吸足水分充分溶脹，溶解溫度依型號不同而不同，一般在65~95℃之間，溶解時會產(chǎn)生氣泡，攪拌速度不必太快，這樣有效避免了結(jié)塊帶來的難溶解問題。聚丙烯酰胺為白色顆粒，分子量從600萬到2500萬水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有機溶劑，具有良好的絮凝性，一般常溫以下的水即可使其溶解。用上述浸潤劑處理過的束絲短切時，1％PVA處理過的原絲有部分散落，其他的都是呈光滑的束狀。
實施例2
一種導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，其特征在于包括如下步驟：
(1)分別配制處理液2％聚乙二醇PEG溶液、2％聚乙烯醇PVA溶液、0.1％聚丙烯酰胺PAM溶液待用，其中PAM溶液要充分溶脹后使用；
(2)取瀝青原絲束絲、不熔化束絲，分別浸潤到上述溶液中進行預(yù)處理，待束絲微微散開時取出，放置在干燥的環(huán)境下自然風(fēng)干；
(3)使用剪刀對預(yù)處理過的束絲進行短切，規(guī)格控制在9mm，并且留一根5mm的束絲，用于之后的強度比較；
(4)將短切后的束絲拿到烘箱中進行干燥；
(5) 將短切束絲進行不熔化、炭化處理，完成碳纖維束制備。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，步驟（2）中的風(fēng)干時間為所述40min。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，步驟（4）中的干燥溫度控制在110℃。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，所述碳纖維束的規(guī)格為18 μm。
本發(fā)明所述的導(dǎo)電塑料母粒用短切炭纖維束的制備方法，所述聚乙烯醇的聚合度為1750。
用0.1％、0.08％PAM溶液處理過的原絲、不熔化絲，短切后不分散，可以達到預(yù)期效果，炭化后束絲不易折斷，強度變化不大，因此使用這兩種濃度的PAM溶液作為浸潤劑用于短切纖維的預(yù)處理，具有一定的可行性。但從節(jié)約成本方面考慮，應(yīng)選取濃度相對較低的一種。短切炭纖維束是通過切斷連續(xù)炭纖維束制造而得，預(yù)處理所用的浸潤劑不僅可以維持纖維束在短切前后呈束狀狀態(tài)，而且與此后制造增強材料所用樹脂沒有相容性問題產(chǎn)生。