(4) 与纯基体材料相比,拉伸强度和模量没有显著降低。 四、技术水平(包括本技术在国内外的地位、鉴定情况、获奖情况等)
经过五年多实验室研究,初步建立起一套小型生产线,现已研究和开发出不锈钢纤维填充尼龙6热塑性导电塑料,最低体积电阻达到100
cm,最大屏蔽效能达到51dB。基本达
到民用和军工产品的电磁兼容要求,并且产品已经过小试,工艺比较成熟,各项性能、指标稳定,可以进行大规模工业化生产,目前正在筹建中试生产线。研究水平处于国内领先地位。 所研究的材料体系: ? 基体:尼龙6(PA6)
? 连续不锈钢纤维304:直径12 mm,芯数4000;强力≥17cn,延伸率≥1.1%;电阻=6.07KΩ/m。 没有进行鉴定和报奖。 五、开发计划进度
纤维浸润新型模具的加工和生产线的建立需要半年时间。 六、 市场状况及市场预测
抗静电和抗电磁屏蔽用导电塑料主要用于需要电磁屏蔽的电子/电器、通讯产品的塑料壳体。近年来由于集成电路和大规模集成电路技术的发展,数字化电子机器已从工业用品向民用产品发展。为了提高信息处理能力,使用的电子线路和元件越来越集成微型化、高速化、集成化,其信号水平减小,这使从外部侵入的电磁波与控制信号相接近。此外,电子设备也向外放射电磁波,因此很容易造成电子/电器、通讯产品的误动操作、图像和声音的相互干扰。进入80年代,电子、通讯
产品的壳体大多采用塑料代替金属材料。这是由于塑料作为壳体具有质轻且强度高、耐腐蚀、易加工、生产效率高、成本低等优点。但是,塑料是绝缘体,对于电磁波来说,完全可以透过。因此,赋予塑料壳体具有电磁屏蔽能力就成为一个十分迫切的研究课题和产业化需求的新材料产品。
目前,具体实施的屏蔽方法很多,大致分为在塑料表面形成导电层的方法和将导电性填料混入到塑料中制成导电塑料的方法两种。不同的屏蔽方法各有其优缺点和适用范围,以往应用较多的是银、铜、锌等金属材料的电喷镀和导电涂料方法。近年来,电磁屏蔽用导电塑料法引起了人们的广泛兴趣,这方面的研究报道很多,这是由于导电塑料具有三个显著的优点:(1)无需二次加工;(2)屏蔽性能与成型制品一次完成(省力、经济);(3)在长期使用过程中(如震动、湿热环境因素下)安全、可靠,不会像表面导电涂层那样产生剥离和脱落现象。EMI屏蔽用导电塑料多以各种工程塑料为基材,使用的金属填料主要是不锈钢纤维(SSF),也有的使用黄铜短纤维、铝片、镍纤维等。制成品的体积电阻为10-10Ω.cm,屏蔽效能(SE)值为30-95dB。当一些制品在比较苛刻的使用环境中要求具有强度高、体积轻、壁薄、注射成型易流动等特点时,就要采用镀镍碳纤维填充的导电塑料,目前市售的高档笔记本电脑、手机壳体即是采用导电镀镍碳纤维填充的(NCF/PC/ABS)导电塑料合金。由于不锈钢纤维填充热塑性导电塑料具有轻质、高强度、抗腐蚀、耐高温、成本低、易加工等特点且屏蔽效能(SE)值可达到30-85dB,厚度只有几微米至几厘米,同时屏蔽范围广(30-1500MHz),并且可反复循环使用,有利于环保和再生使用,
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故应用领域广泛。可采用注塑、挤出、压模等各种塑料成型加工技术进行加工和应用。导电塑料比常用的导电涂料、静电喷涂、真空沉积等工艺技术制备的表面导电涂层型塑料更具有显著的优越性。导电塑料是继导电涂料之后推入市场的新型有机功能高分子材料,大有后来居上之势。研制和发展新型宽频、电磁兼容、比重低、屏蔽效能高、成本低、易加工的导电塑料,则成为EMC/EMI应用领域中电磁防护材料的重要科研方向和迫切的市场需求。近年来,金属纤维填充热塑性导电塑料得到了快速发展,国外许多公司,如美国GE公司(LNP)、美国RTP公司、美国Wilson微纤维国际公司、日本大噻璐塑料工业公司、荷兰DSM公司等都已有多种类型和不同用途的产品生产与应用,并已形成工业化生产规模,但价格较为昂贵。国内只有成都科技大学、北京化工研究院、中山大学、北京理工大学、中科院等少数几个单位对此开展了研究,但国内还没有实现产业化生产。因此,开发与生产导电塑料具有巨大的市场需求和经济价值。
据估算,导电塑料在美国需求为1200-2000吨/年,日本需求为2000-3000吨/年,欧洲需求为1000-2000吨/年,市场价值达数百亿美元。而在国内还没有同类产品生产,仅有抗静电的炭黑填加型导电塑料供应市场。因此,国内急需开发具有抗静电和抗电磁波干扰性能的专用导电塑料以满足市场应用的迫切需求。
七、投资估算, 效益分析
每条生产线设备投资大约在200万元。原材料成本包括不锈钢纤维和树脂(聚丙烯和尼龙等)。
八、合作方式 技术开发与转让
2、长纤维增强热塑性复合材料的产业化
一、项目概述
长纤维(玻璃纤维、碳纤维等)增强热塑性复合材料(Long Fiber reinforced Thermoplatics,LFT)是20世纪90年代逐渐发展起来的一种新型纤维增强树脂基复合材料,具有高强度、高刚性、高尺寸稳定性、耐高温、低吸水率、低翘曲度、使用寿命长、高低温抗耐蠕变性能优良、可回收再利用等显著特点,可以弥补常规短纤维增强热塑性塑料(SGRT)的许多不足和缺点。该新材料在汽车、电子、家电、通讯、机械、化工、军工、体育器材、医疗器械等领域具有广泛应用,市场发展潜力巨大。
二、应用范围(包括功能、用途) (1)
汽车行业
保险杠、车门板/自锁刹车系统、小轴和齿轮零件/汽车行李架与缓冲器/汽车蓄电池外壳/镁铝浇注件/轿车座椅骨架、仪表板、汽车椅背、换档器底座等。 (2)
机电行业
导流管扇叶和电机过滤器罩、风叶/同轴气缸离合器辅助件/高承载力、高扬程潜水电机、水泵/止推轴承、导轴承/机车导轨、真空泵、压缩机转子等。 (3)
通讯、电子、电器行业
高精度接插件、点火器零组件、线圈轴、继电器基座/微波炉变压器线圈架、框架/电气联结器、继电器、电磁阀封装件/扫描仪组件等。打印机壳体、软盘传动系统、传真机壳体、风扇叶片、低压电器壳与内支架、电器开关壳、电脑外内支架壳

