一、成果简介
钛酸钾晶须是一种新型高性能增强纤维,具有尺寸细微(长度仅与玻璃纤维的直径相当)、机械强度高、优异的耐磨性、耐热、隔热性、耐腐蚀性,红外反射率高,高温下导热系数极低,因此用途十分广泛。用钛酸钾晶增强的塑料和涂料制品具有力学性能好、尺寸精度好、外表光滑、耐高温、耐酸耐碱、耐磨损、滑动性好、绝缘性好、隔热性好、循环使用性好等诸多优点。可用于制造各种复杂、细小、精密的零件和耐恶劣条件(腐蚀、高温隔热)的涂层。例如,我们通过试验得到钛酸钾晶须用于增强尼龙-66可使抗击强度和热变形温度分别提高120%和210%,用于有机硅涂料可在大大增加其耐热性同时显著提高其在高温下的隔热性能。钛酸钾晶须增强塑料的主要应用为:
基体树脂用途示例
POM手表齿轮,照相机齿轮,微型马达齿轮,磁带录音机部件
酚醛树酯汽车刹车片,摩擦材料
PBT开关,连接器,马达部件,继电器,凸轮、插头
尼龙66汽车离合器分离轴承衬套,凸轮,齿轮,线圈绕线管,滑轮
尼龙6工业用拉锁,绕线管,按钮,轴承,齿轮
特殊尼龙滑动部件,消音齿轮,超薄部件,机械部件,体育运动用品
改性PPE复印机部件,打印机部件,薄型部件
PPS复印机部件,FDD部件,滑动部件,汽车部件
ABS复印机部件,电镀部件,钟表部件,按钮
PVC装饰带,包覆
PP音响部件,真空成型部件,汽车部件
二、工艺路线
要使制品体现优异性能,钛酸钾晶须必须与有机的或无机的粘结材料之间很好地相容。晶须的表面偶联改性是实现这种相容性的主要手段。国外在这方面取得了许多成果,但作业商业机密很少公开发表,我们在省科委的资助下,对钛酸钾晶须用于增强尼龙体系及环氧和有机硅涂料等所涉及的晶须表面偶联改性和复合材料成型加工等进行了较为系统的研究,钛酸钾晶须经过表面偶联改性后能体现出与树脂亲和性好和流动性好等优点。其增强塑料加工时可用和无填料树脂相同的方法操作。而且,其对模具的磨损小,在模具中能均匀分布到各个角落,成型后热变形小。
三、成果实施条件
与通常塑料和涂料加工方法相同,生产复合材料的设备投资约三十万元左右。
四、效益
视应用钛酸钾晶须复合材料场合的不同,使用每吨钛酸钾晶须可增加利润0.5-5万元。