La polpa di PAN preossidata (polpa a base di PAN) è un materiale rinforzato con fibre, costituito da fibra di poliacrilonitrile (PAN) come materia prima, preossidata, fibrillata in superficie e macinata. Il suo componente principale è la fibra di PAN preossidata in poliacrilonitrile, che forma una struttura microfibrale porosa ad elevata superficie specifica attraverso uno speciale processo, conferendole un'eccellente aderenza e disperdibilità.
Polpa di Pan preossidata Processo di produzione
Il processo di preparazione della polpa di pan preossidata comprende principalmente i seguenti passaggi:
1.Trattamento di preossidazione: Il precursore del poliacrilonitrile viene ossidato in un ambiente con aria a 250-280°C per formare una struttura parzialmente ciclica e migliorare la stabilità termica.
La velocità di riscaldamento (8-10°C/min) deve essere controllata durante il processo di preossidazione per evitare l'infragilimento delle fibre.
2. Modificazione della superficie e fibrillazione:
Additivi come borato di zinco e whiskers di ossido di zinco vengono utilizzati per il trattamento superficiale per migliorare l'adesione tra la fibra e la matrice. Attraverso la macinazione meccanica o la tecnologia air-laid, la fibrillazione della fibra viene trasformata in una struttura microfibrale che ne aumenta la superficie specifica.
3.Post-trattamento:
L'essiccazione avviene in due fasi: pre-essiccazione (80-90°C) e cottura (160-170°C) per migliorare la densità e l'uniformità delle fibre.
In alcuni processi è necessario combinare fibre di supporto come il poliestere per realizzare filati core-spun allo scopo di migliorarne le proprietà meccaniche.
Polpa di Pan preossidata Caratteristiche prestazionali
Proprietà fisiche e chimiche:
Elevata resistenza alla fiamma: Indice limite di ossigeno (LOI) > 50%, nessuna fusione e nessun gocciolamento durante la combustione, ed è un materiale quasi non combustibile.
Resistenza alle alte temperature: La temperatura di utilizzo a lungo termine raggiunge i 220℃, la resistenza a breve termine raggiunge temperature elevate di 1000℃.
Resistenza alla corrosione: Resistente agli acidi, agli alcali, ai solventi organici e alle radiazioni, adatto ad ambienti difficili.
Proprietà meccaniche:
Elevata resistenza e alto modulo: La resistenza alla trazione può raggiungere oltre 60 GPa, il modulo 1,5 MPa.
Bassa fragilità: Migliora la coesione tra le fibre attraverso il trattamento di fibrillazione e riduce il rischio di rottura.
Prestazioni di elaborazione:
Facile da combinare con gomma, resina e altre matrici, adatto per stampaggio, stampaggio a iniezione e altri processi.
La lunghezza e il diametro delle fibre sono controllabili e adattabili a diversi requisiti applicativi.
| Parametri tecnici |
Valore |
| Diametro della fibra |
8 metri |
| Indice limite di ossigeno (LOI) |
≥45% |
| Temperatura di decomposizione |
640℃ |
| Resistenza alla trazione |
1,4-2,8 cN/dtex |
| Allungamento |
23%-30% |
| Modulo |
5-10 Gpa |
| Contenuto di umidità |
≤0,3% |
| Recupero dell'idratazione |
9% |
Campi di applicazione della polpa di Pan preossidata
Materiali di attrito e tenuta: Pastiglie dei freni/guarnizioni della frizione: sostituiscono l'amianto e migliorano la stabilità del coefficiente di attrito.
Guarnizioni di tenuta: utilizzate per la tenuta ad alte temperature di automobili e macchinari.
Materiali protettivi: Indumenti ignifughi/coperte per saldatura: utilizzare materiali ignifughi per proteggere i lavoratori che lavorano ad alte temperature.
Materiali per il trasporto aereo/ferroviario: utilizzati come strato isolante per i motori e come strato ignifugo per i sedili.
Prodotti industriali:
Riempitivi resistenti all'usura: migliorano la resistenza all'usura di gomma e plastica.
Materiali isolanti: utilizzati per l'isolamento delle fessure dei motori e per l'isolamento tra spire.
Campi emergenti:
Intermedi in fibra di carbonio: le fibre di carbonio preossidate possono essere ulteriormente carbonizzate per preparare fibre di carbonio ad alte prestazioni.
Nuovo campo energetico: utilizzato per separatori di batterie e strati di isolamento termico di apparecchiature di accumulo di energia.
Tendenze di sviluppo della polpa Pan preossidata
Innovazione tecnologica: Sviluppare una polpa modificata con maggiore resistenza e minore fragilità, ad esempio introducendo baffi di nanoossido di zinco.
Produzione ecologica: Ottimizzare il consumo energetico del processo di pre-ossidazione e promuovere additivi di origine biologica (come la caseina).
Espansione dell'applicazione: Estendere a settori di fascia alta come i veicoli a nuova energia e l'industria aerospaziale, sostituendo l'amianto tradizionale e i materiali inorganici.
La pasta di legno preossidata ha dimostrato di essere insostituibile in molteplici settori industriali grazie alla sua esclusiva combinazione di prestazioni; i futuri aggiornamenti tecnologici ne promuoveranno ulteriormente la crescita sul mercato.
