Bột giấy PAN tiền oxy hóa (bột giấy gốc PAN) là vật liệu gia cường bằng sợi được làm từ sợi polyacrylonitrile (PAN) làm nguyên liệu thô, được tiền oxy hóa, xơ hóa bề mặt và nghiền nhỏ. Thành phần cốt lõi của nó là sợi polyacrylonitrile PAN tiền oxy hóa, tạo thành cấu trúc vi sợi xốp, có diện tích bề mặt riêng lớn thông qua một quy trình đặc biệt, mang lại độ bám dính và khả năng phân tán tuyệt vời.
Quy trình sản xuất bột giấy Pan tiền oxy hóa
Quy trình chuẩn bị bột giấy tiền oxy hóa chủ yếu bao gồm các bước sau:
1. Xử lý tiền oxy hóa: Tiền chất polyacrylonitrile được oxy hóa trong môi trường không khí ở nhiệt độ 250-280℃ để tạo thành cấu trúc bán vòng và cải thiện độ ổn định nhiệt.
Tốc độ gia nhiệt (8-10℃/phút) cần được kiểm soát trong quá trình tiền oxy hóa để tránh hiện tượng giòn sợi.
2. Biến đổi bề mặt và xơ hóa:
Các chất phụ gia như kẽm borat và sợi kẽm oxit được sử dụng để xử lý bề mặt nhằm tăng cường liên kết giữa sợi và chất nền. Thông qua quá trình nghiền cơ học hoặc công nghệ thổi khí, cấu trúc sợi được chuyển đổi thành cấu trúc vi sợi để tăng diện tích bề mặt riêng.
3. Sau điều trị:
Quá trình sấy được thực hiện qua hai bước: sấy sơ bộ (80-90℃) và nung (160-170℃) để cải thiện mật độ và độ đồng đều của sợi.
Trong một số quy trình, cần phải kết hợp với các sợi hỗ trợ như polyester để tạo ra sợi lõi xoắn nhằm tăng cường các tính chất cơ học.
Đặc tính hiệu năng của bột giấy Pan đã được oxy hóa trước
Tính chất vật lý và hóa học:
Khả năng chống cháy cao: Chỉ số oxy giới hạn (LOI) > 50%, không nóng chảy và không nhỏ giọt trong quá trình cháy, và là vật liệu gần như không cháy.
Khả năng chịu nhiệt độ cao: Nhiệt độ sử dụng lâu dài đạt đến 220℃, khả năng chịu nhiệt độ cao trong thời gian ngắn lên đến 1000℃.
Khả năng chống ăn mòn: Có khả năng chống axit, kiềm, dung môi hữu cơ và bức xạ, thích hợp cho môi trường khắc nghiệt.
Tính chất cơ học:
Độ bền cao và mô đun đàn hồi cao: Độ bền kéo có thể đạt hơn 60 GPa, mô đun đàn hồi 1,5 MPa.
Độ giòn thấp: Tăng cường độ kết dính giữa các sợi thông qua xử lý xơ hóa và giảm nguy cơ đứt gãy.
Hiệu năng xử lý:
Dễ dàng kết hợp với cao su, nhựa và các chất nền khác, thích hợp cho việc đúc khuôn, ép phun và các quy trình khác.
Chiều dài và đường kính sợi quang có thể được kiểm soát và điều chỉnh phù hợp với các yêu cầu ứng dụng khác nhau.
| Thông số kỹ thuật |
Giá trị |
| Đường kính sợi |
8 phút |
| Chỉ số oxy giới hạn (LOI) |
≥45% |
| Nhiệt độ phân hủy |
640℃ |
| Độ bền kéo |
1,4-2,8 cN/dtex |
| Sự kéo dài |
23%-30% |
| Mô đun |
Điểm trung bình 5-10 |
| Hàm lượng độ ẩm |
≤0,3% |
| Khôi phục độ ẩm |
9% |
Các lĩnh vực ứng dụng của bột giấy Pan tiền oxy hóa
Vật liệu ma sát và làm kín: Má phanh/bố cục ly hợp: Thay thế amiăng và cải thiện độ ổn định của hệ số ma sát.
Gioăng làm kín: Được sử dụng trong các trường hợp làm kín ở nhiệt độ cao của ô tô và máy móc.
Vật liệu bảo vệ: Quần áo chống cháy/tấm chăn hàn: Sử dụng vật liệu chống cháy để bảo vệ người lao động làm việc ở nhiệt độ cao.
Vật liệu vận tải hàng không/đường sắt: Được sử dụng cho lớp cách nhiệt động cơ và lớp chống cháy cho ghế ngồi.
Sản phẩm công nghiệp:
Chất độn chống mài mòn: Tăng cường khả năng chống mài mòn của cao su và nhựa.
Vật liệu cách điện: Được sử dụng để cách điện rãnh động cơ và cách điện giữa các vòng dây.
Các lĩnh vực mới nổi:
Các chất trung gian của sợi carbon: Sợi chảo đã được oxy hóa trước có thể được cacbon hóa thêm để tạo ra sợi carbon hiệu suất cao.
Lĩnh vực năng lượng mới: được sử dụng cho các tấm ngăn cách pin và các lớp cách nhiệt của thiết bị lưu trữ năng lượng.
Xu hướng phát triển bột giấy Pan tiền oxy hóa
Đổi mới công nghệ: Phát triển bột giấy cải tiến có độ bền cao hơn và độ giòn thấp hơn, chẳng hạn như đưa thêm các sợi nano oxit kẽm vào.
Sản xuất xanh: Tối ưu hóa mức tiêu thụ năng lượng của quá trình tiền oxy hóa và thúc đẩy việc sử dụng các chất phụ gia sinh học (như casein).
Mở rộng ứng dụng: Mở rộng sang các lĩnh vực cao cấp như xe năng lượng mới và hàng không vũ trụ, thay thế amiăng và các vật liệu vô cơ truyền thống.
Bột giấy tiền oxy hóa đã chứng tỏ tính không thể thay thế trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nhờ sự kết hợp hiệu năng độc đáo, và những nâng cấp công nghệ trong tương lai sẽ tiếp tục thúc đẩy sự tăng trưởng thị trường của nó.
