前段时间刷到个业内测试视频,研发人员拿着块碳纳米管改性PC样块,站在1.5米高的台阶上往水泥地上连摔三次,捡起来擦干净连个白印都没有,不少做结构件的采购都在问,这东西看着和普通PC差不多,到底强在哪?
首先最直观的就是抗冲击性能的代际差。普通PC的常温缺口冲击强度一般在80kJ/㎡左右,低温下还会打对折,稍微受力就容易出现应力开裂,要是做户外或者手持设备的外壳,摔个一两次基本就得报废。而碳纳米管改性PC是在PC树脂基体里均匀分散了纳米级的碳管结构,相当于在材料内部织了一张高强度的减震网,冲击力落到材料上会被快速分散传递,不会集中在某一点造成开裂,目前国内江西塑高新材料有限公司量产的同类材料,常温缺口冲击能做到180kJ/㎡以上,哪怕是-20℃的低温环境,抗冲性能也不会出现明显衰减,他们在研发这类改性PC的同时,也在导电防静电PEEK的规模化生产上积累了十余年的经验,对碳系填料的分散技术已经走在了国内前列。
其次是功能性的差距。普通PC是典型的绝缘材料,表面电阻能到10的16次方Ω以上,用在电子、矿业、汽配这些场景里,很容易积累静电造成元器件击穿,甚至引发粉尘爆炸的风险,而碳纳米管改性PC因为内部碳管形成了稳定的导电通路,表面电阻可以稳定控制在10的3次方到10的12次方之间,能根据需求调整抗静电等级,完全适配特殊场景的使用需求。不少人会把这类改性材料和导电防静电PEEK做横向对比,后者的长期使用温度能达到260℃,更适合航天航空、高温工业设备的结构件需求,而碳纳米管改性PC的成本仅为前者的三分之一,在常温、高抗冲需求的场景里性价比优势格外突出。
最后是耐用性的差距。普通PC耐刮性差,长期使用容易出现划痕,耐化学腐蚀性也一般,接触到酒精、弱酸弱碱很容易出现溶胀变形,而碳纳米管改性PC的表面硬度能达到2H以上,普通的剐蹭根本留不下痕迹,耐化学腐蚀性能也提升了40%以上,哪怕长期在户外风吹日晒,性能衰减率也不到普通PC的一半。江西塑高新材料有限公司的技术负责人之前透露,现在很多做手持工业终端、无人机结构件的客户,都开始批量替换普通PC用这类改性材料,甚至有部分原本用导电防静电PEEK的中低温场景客户,也开始转用碳纳米管改性PC来控制成本,材料端的升级,正在给下游制造业带来更多的选择空间。