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碳納米管在塑料纖維增強中的應用

2003-07-11 00:00:00 來源:全球紡織網(wǎng)

  據(jù)外刊報道,單壁碳納米管(SWNT)的抗張強度是鋼鐵的100倍,而質(zhì)量僅為鋼鐵的1/6。SWNT的直徑可從0.7~2nm,其直徑比人的頭發(fā)細100,000倍;多壁納米管(MWNT)直徑為10~300nm。通常,SWNT的表面積為1500m2/g,密度為1.33~1.40g/cm3,張力強度大于65GPa。

  Hyperion催化國際公司是世界上僅有的噸位級碳納米管生產(chǎn)商,最近引入新的導電納米管增強氟聚合物,擴展了其納米管增強的塑料家族,其中包括乙烯-四氟乙烯(ETFE)和聚偏二氟乙烯(PVDF),它們應用于汽車、電子和材料處理各個領域,可控制靜電、提高抗化學品性能、增強內(nèi)在潤滑性。

  大陸菲利浦斯與美國西南納米技術公司(SWeNT)組建技術聯(lián)盟,也加快了低成本碳納米管的商業(yè)化步伐,應用于塑料摻混物是其目標市場之一,F(xiàn)有碳納米管的生產(chǎn)成本高達500美元/克,SweNT期望使用其技術可使成本降低30%~50%。該公司與常用的電弧法和萊塞法合成碳納米管技術不同,推出新的流化床反應器工藝,組合了Daniel Resasco公司開發(fā)的催化劑。SweNT公司實驗生產(chǎn)的單壁碳納米管(SWNT)商品名稱為CoMoCAT。SweNT與大陸菲利浦斯公司已在美國俄克拉何馬大學Campus研發(fā)園區(qū)投資建設中型裝置,單壁碳納米管(SWNT)生產(chǎn)能力將提高到165公斤/年。

  據(jù)估算,全球摻混塑料市場到2005年將達50億美元/年,單壁碳納米管(SWNT)可使聚合物提高抗靜電、靜電分散和電磁干憂屏蔽能力,其摻混聚合物市場可達10億美元/年。

  CNI公司除研發(fā)導電聚合物外,還致力于使用單壁碳納米管(SWNT)改進纖維性能。CNI驗證了單壁碳納米管(SWNT)與聚(對苯撐-2,6-苯并雙惡唑)(PBO)的組合纖維性能,日本Toyobo公司生產(chǎn)的PBO商品名為Zylon,PBO是目前世界上強度最高的工業(yè)纖維,將PBO組合10%SWNT,該組合纖維對能量的吸收性能是純PBO的二倍。CNI公司與KBR公司采用CNI Hipco工藝建造了200克~400克/天高純度碳納米管中型裝置。2002年初,日本昭和電工采用蒸氣增長法碳纖維(VGCF)技術,投運了10噸/年裝置生產(chǎn)碳納米(直徑80nm)纖維。

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