Voroxidiertes Faserpulver: Hochleistungsfüllstoff für hitzebeständige und flammhemmende Anwendungen
Voroxidiertes Faserpulver ist ein mikrometergroßes organisches Material, das aus voroxidierten Fasern auf Polyacrylnitrilbasis (PAN) gewonnen wird. Dieses Pulver ist für den Einsatz in Hochtemperatur- und flammhemmenden Anwendungen konzipiert und bietet hervorragende thermische Stabilität, Leitfähigkeit und chemische Beständigkeit.
Was ist voroxidiertes Faserpulver?
Dieses durch oxidative Stabilisierung und Mahlen von PAN-Fasern hergestellte Pulver hat keinen Schmelzpunkt, ist von Natur aus flammhemmend und weist eine dunkelbraune Farbe auf. Es erweitert den Anwendungsbereich voroxidierter Fasern über traditionelle Faseranwendungen hinaus.
Herstellungsprozess von voroxidiertem Faserpulver
- Fiber Stabilization: PAN precursor is oxidized at 200–300°C to form heat-resistant ladder polymers.
- Mechanical Milling: The stabilized fibers are ground using ball or jet milling to achieve desired particle sizes (1–100 μm).
- Surface Modification: The powder may undergo surface treatment to enhance resin compatibility and dispersion.
Pre-oxidized Fiber Powder Key Properties
- Hält Temperaturen von über 300 °C dauerhaft stand, kurzfristig bis zu 500 °C
- LOI ≥ 45 %, klassifiziert als nicht brennbares Material
- Einstellbarer elektrischer Widerstand: 10²–10⁶ Ω·cm
- Beständig gegen Säuren, Laugen und Lösungsmittel
- Leichtgewicht: 1,4–1,6 g/cm³
- Ungiftig und RoHS-konform
Wichtige technische Parameter für voroxidiertes Faserpulver
| Parameter | Spezifikation | Prüfnorm |
|---|---|---|
| Partikelgröße (D50) | 10–50 μm (anpassbar) | ISO 13320 (Laserbeugung) |
| Kohlenstoffgehalt | 50%-65% | GB/T 3521 (Hochtemperaturverbrennung) |
| Aschegehalt | ≤ 5% | GB/T 20020 |
| Flüchtige Stoffe | ≤ 8% | GB/T 212 |
| Sauerstoffgehalt | 15%-30% | Elementaranalyse (EA) |
| Dichte | 1,35–1,45 g/cm³ (Reine Dichte) | GB/T 5163 |
| Spezifische Oberfläche | 5-20 m²/g | BET Method (ISO 9277) |
| pH-Wert | 6-8 (Neutral) | GB/T 1717 |
| Feuchtigkeitsgehalt | ≤ 2% | GB/T 6284 |
| Thermische Stabilität | Temperaturbereich: -50 °C ~ 300 °C (Inertatmosphäre) | TGA (Thermogravimetrische Analyse) |
| Elektrische Leitfähigkeit | Halbleitend (spezifischer Widerstand: 10³-10⁵ Ω·cm) | GB/T 1410 |
Anwendungen für voroxidiertes Faserpulver
1. Verbundwerkstoff-Füllstoff
Verbessert die thermischen, mechanischen und flammhemmenden Eigenschaften von Epoxid-, Phenol- und Polyimidharzen. Weit verbreitet in der Luft- und Raumfahrt, im Transportwesen und in der Verteidigungsindustrie.
2. Reibmaterialadditiv
Verbessert die Hitzebeständigkeit und Verschleißstabilität von Bremsbelägen und Kupplungskomponenten.
3. Leitfähige und antistatische Kunststoffe
Wird in Elektronikverpackungen, leitfähigen Beschichtungen und Kunststoffen verwendet. Kann zur Widerstandskontrolle mit Ruß oder Graphit gemischt werden.
4. Flammhemmender Kunststoff und Gummi
Geeignet für PA-, PP-, PU- und PVC-Produkte, die einen erhöhten Brandschutz und eine höhere Dimensionsstabilität erfordern.
5. Filamentverstärker für 3D-Druck
Dient als funktioneller Zusatzstoff für technische Polymere wie PPS und PEEK.
6. Batteriezusatz (neue Anwendung)
Fungiert als Leitmittel oder strukturelle Unterstützung in Lithium- und Natriumbatteriesystemen.
