Pó de fibra pré-oxidada: enchimento de alto desempenho para aplicações resistentes ao calor e retardantes de chamas
O pó de fibra pré-oxidada é um material orgânico de tamanho micrométrico derivado de fibras pré-oxidadas à base de poliacrilonitrila (PAN). Este pó é projetado para uso em aplicações de alta temperatura e retardantes de chamas, oferecendo excelente estabilidade térmica, condutividade e resistência química.
O que é pó de fibra pré-oxidada?
Produzido por meio da estabilização oxidativa e moagem de fibras de PAN, este pó não possui ponto de fusão, é inerentemente resistente à chama e apresenta uma aparência marrom-escura. Ele expande o escopo de aplicação das fibras pré-oxidadas para além dos usos tradicionais.
Processo de fabricação de pó de fibra pré-oxidada
- Estabilização de Fibra: O precursor do PAN é oxidado a 200–300°C para formar polímeros em escada resistentes ao calor.
- Fresamento mecânico: As fibras estabilizadas são moídas usando moagem de esferas ou jato para atingir os tamanhos de partículas desejados (1–100 μm).
- Modificação de superfície: O pó pode passar por tratamento de superfície para melhorar a compatibilidade e a dispersão da resina.
Propriedades principais do pó de fibra pré-oxidada
- Suporta temperaturas de longo prazo de 300°C+, de curto prazo de até 500°C
- LOI ≥ 45%, classificado como material não inflamável
- Resistividade elétrica ajustável: 10²–10⁶ Ω·cm
- Resistente a ácidos, álcalis e solventes
- Leve: 1,4–1,6 g/cm³
- Não tóxico e compatível com RoHS
Parâmetros técnicos principais do pó de fibra pré-oxidada
| Parâmetro | Especificação | Padrão de teste |
|---|---|---|
| Tamanho de partícula (D50) | 10-50 μm (personalizável) | ISO 13320 (difração a laser) |
| Conteúdo de carbono | 50%-65% | GB/T 3521 (Combustão de alta temperatura) |
| Teor de cinzas | ≤ 5% | GB/T 20020 |
| Matéria Volátil | ≤ 8% | GB/T 212 |
| Conteúdo de oxigênio | 15%-30% | Análise Elementar (EA) |
| Densidade | 1,35-1,45 g/cm³ (Densidade real) | GB/T 5163 |
| Área de superfície específica | 5-20 m²/g | Método BET (ISO 9277) |
| Valor de pH | 6-8 (Neutro) | GB/T 1717 |
| Teor de umidade | ≤ 2% | GB/T 6284 |
| Estabilidade Térmica | Faixa de temperatura: -50°C ~ 300°C (atmosfera inerte) | TGA (Análise Termogravimétrica) |
| Condutividade elétrica | Semicondutor (resistividade: 10³-10⁵ Ω·cm) | GB/T 1410 |
Aplicações de pó de fibra pré-oxidada
1. Material de enchimento composto
Melhora as propriedades térmicas, mecânicas e de retardamento de chamas em resinas epóxi, fenólicas e de poliimida. Amplamente utilizado nos setores aeroespacial, de transporte e de defesa.
2. Aditivo de material de atrito
Melhora a resistência ao calor e a estabilidade ao desgaste em pastilhas de freio e componentes da embreagem.
3. Plásticos Condutores e Antiestáticos
Aplicado em embalagens eletrônicas, revestimentos condutores e plásticos. Pode ser misturado com negro de fumo ou grafite para controle de resistividade.
4. Plástico e borracha retardantes de chamas
Adequado para produtos de PA, PP, PU e PVC que exigem maior segurança contra incêndio e estabilidade dimensional.
5. Intensificador de filamento de impressão 3D
Serve como um aditivo funcional para polímeros de engenharia como PPS e PEEK.
6. Aditivo de bateria (uso emergente)
Funciona como um agente condutor ou suporte estrutural em sistemas de baterias de lítio e sódio.
