一，电磁屏蔽 

1，通电树脂

ABS 金发SP100-SF* NC001 产品特性：注塑，金属纤维，电磁屏蔽，应用通讯，安防，汽车部件等。

2，工程塑料

PC SP200-SF* NCO01 产品特性：注塑，金属纤推、电磁屏蔽，应用电子电器、通讯、安防、汽车 。

PA6 SP60*-SF*NC001 产品特性： 注塑，会属纤维，电磁屏蔽， 电子电器、通讯、安防、汽车。

PA66 SP60*-CG* 产品特性： 注塑 碳纤维、电磁屏蔽、应用 汽车、通信设备等 。

3，弹性体

SEBS SP55-SF* NC001 产品特性：注塑，金属纤维，电磁屏蔽，应用电子电器，通讯，安防，汽车

4，通用树脂

PP SP100-C** 产品特性：碳纤维增强，导电，易成型，低成本。应用汽车零部件，家具等。

ABS SP100-C**FR 产品特性：碳纤维增强，导电，阻燃。应用电子电器，办公系统 ，乐器等。

ABS SP100-CG** 产品特性：碳纤维增强，导电，易成型。应用电子电器，办公系统等。

ABS SP7100-CG** 产品特性：碳纤维增强，导电，易成型，应用电子电器，办公系统，乐器等

二，工程盟料

PC SP200-Cxx 产品特性：碳纤增强，导电、刚性、良物性。 应用电子电器、ESD

PC SP200-CxxFR 产品特性：碳纤增强、导电、阻燃 。应用电子电器、ESD

PC SP200-Cxx XTFE 产品特性：碳纤增强、导电、耐磨。应用电子电器、ESD

PBT SP400-Cxx 产品特性：碳纤增强、导电、良外观 应用电子电器、ESD

PBT SP400-CGxx 产品特性：碳纤复合增强、导电。应用电子电器、ESD

PA6 SP600·Cxx 产品特性：碳纤增强、导电，高强度高刚性。应用汽车、电动工具，无人机等

PA6 SP600-CGxx 产品特性：碳纤复合增强、导电、高强度高刚性 。应用汽车、电动工具等

PA6 SP600-Cxx FR 产品特性：破纤增强、导电、阻燃 。应用汽车、电动工具、无人机等

PA66 SP601-Cxx 产品特性：碳纤增强，导电、高强度高刚性 。应用电动工具、体育器材、汽车、无人机等 。

PA66 SP601-CGxx 产品特性：碳纤复合增强、导电、高强度高刚性 。应用汽车、电动工具等

PA66 SP601-Cxx FR 产品特性：碳纤增强、导电、高强度高刚性阻题 。应用电子电器、电动工具、汽车 。

PA66 SP601-Cxx XTFE 产品特性：碳纤增强、导电、高强度高刚性耐磨 应用电子电器、电动工具、汽车 。

PPE SP7200-Cxx 产品特性：碳纤增强、导电，高耐热性。应用IC托盘等

PPS SP3200-Cxx 产品特性：碳纤增强。导电、高耐热性、尺寸稳定性 应用马达、电动工具等

2.弹性体

TPU SP57-Cxx 产品特性：破纤增强、导电、高初性 。应用汽车零部件 。

TPU SP57-Cxx XTFE 产品特性：碳纤增强、导电、耐磨 应用汽车零部件。

三，导电碳黑改性系列产品

1，通用树脂

PP SP1100-Exx 产品特性：注塑、注塑/挤出、抗静电 。应用托盘、电子包装、周转箱等

ABS SP100-Exx 产品特性：注重、抗静电 。应用托盘、包装等

PS SP15-Exx 产品特性：注塑、抗静电、无麻点 。应用载带、电子包装等

PC SP200-Exx 产品特性：注塑，杭静电。应用载带、电子包装等

PA SP600-Exx 产品特性：注塑、抗静电 。应用办公设备、安防等

PPE SP7200-ExX 产品特性： 注塑、抗静电 。应用电子包装等

四，破纳米管改性系列产品

PS SP15-Nxx 产品特性：注塑、抗静电、洁净 应用载带、电子包装等

PC SP200-Nxx 产品特性：注塑、抗静电、洁净 应用载带、电子包装等

PA SP600-Nxx 产品特性：注塑、抗静电、洁净 应用办公设备、安防等

PPE SP7200-Nxx 产品特性：注塑、抗静电、洁净 应用电子包装等

背景技术：

金具是电力输送过程中的重要部件，以节能减排为目的，开发新型易加工、可回收的塑料电力金具材料具有重要的实际意义。碳纤维增强PA66具有优异的力学性能、自润滑性和导电性能等，但是鉴于金具用于户外高空，使用环境恶劣，而尼龙在长期水、光照和热的作用下易降解。

潘任行在其硕士论文《碳纤维表面修饰及增强尼龙66复合材料的研究》中，先将碳纤维进行电化学表面处理，在碳纤维表面引入活性基团比如-C-OH和-COOH，然后使用自配的聚氨酯(PU)上浆剂对碳纤维进行上浆处理，后将碳纤维通过挤出造粒和注塑的方法制备成碳纤维增强尼龙66(CFRPA66)。但得到的材料耐候性不足，而且不具备阻燃性能。

本发明以次磷酸铝为阻燃剂，以竹炭为协效剂，采用硼酸锌对三聚氰胺氰尿酸盐进行包覆，得复合阻燃剂；以马来酸酐接枝聚丙烯为增容剂，以核-壳结构的硅橡胶为增韧剂，碳纤维增强PA66具有优异的力学性能、自润滑性和导电性能；以牛血清白蛋白改性玻璃纤维表面，利用静电吸附原理制备氧化石墨包覆的玻璃纤维复合材料；多壁碳纳米管的加入提高了PA66纤维的力学性能和玻璃化温度；以红磷为阻燃剂，添加了酚醛树脂，采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺66(PA66)共混物，以马来酸酐接枝POE为增容剂，提高了共混物的拉伸强度和断裂伸长率；得到一种碳纤维增强的绝缘阻燃型PA66/PP电力金具材料。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种碳纤维增强的绝缘阻燃型PA66/PP电力金具材料及其制备工艺，依照该工艺制作的电力金具材料具有质轻、耐候、阻燃的优良性能。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

PA66 22-30，聚丙烯(PP)10-14，碳纤维9-15，玻璃纤维5-8，三聚氰胺氰尿

酸盐2-4，硼酸锌2-5，次磷酸铝2-5，竹炭1-3，硅橡胶2-3，水性聚氨酯1-3，马来酸酐接枝聚丙烯2-5，牛血清白蛋白溶液1-2，六钛酸钾晶须2-3，氧化石墨烯1-2，环氧树脂2-5，空心玻璃微珠3-4，邻苯二甲酸二丁酯1-3，二甲基硅油1-2，聚酰胺1-2，马来酸酐接枝POE 1-3，多壁碳纳米管3-6，红磷3-7，酚醛树脂1-3，防老化剂MBP 1-2，NaOH溶液，NH4HCO3、丙酮、HCl溶液、适量。

一种碳纤维增强的绝缘阻燃型PA66/PP电力金具材料的制备方法，其特征在于，按以下步骤进行：

a. 向三聚氰胺氰尿酸盐中加NaOH溶液，搅拌均匀，加入硼酸锌，升温60-90℃反应1-2h，得白色粘稠产物，抽滤、水洗3-5次，于110-160℃干燥1-2h；将次磷酸铝、竹炭在100-140℃烘干1-2h后，与前者混合，超细粉碎，得复合阻燃剂；

b. 将碳纤维置于退浆炉中，在氮气保护下，于400-600℃进行高温退浆处理，然后置于电解液NH4HCO3中，在50-90℃电解90-150s，水洗3-5次，90-130℃干燥1-2h，再与硅橡胶、水性聚氨酯混合；将马来酸酐接枝聚丙烯在70-90℃真空干燥箱中干燥1-2 h后，与前者混合球磨1-2h待用；

c. 将玻璃纤维在丙酮中浸泡清洗处理0.5-1h，在HCl溶液中羟基化处理1-2h，水洗3-5次，在牛血清白蛋白溶液中浸没0.5-1h，水洗3-5次，加入六钛酸钾晶须和氧化石墨烯的分散液，均匀搅拌，超声分散，调溶液pH 3-6，静置0.5-1h，冲洗3-5次，60-90℃烘干，得石墨烯包覆的玻璃纤维复合材料；

d.将环氧树脂放入70-90℃水浴中，加入空心玻璃微珠和c中所得物料，混合搅拌1-2h，然后加入邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅油、聚酰胺，混合搅拌均匀，室温固化1-2h，将马来酸酐接枝POE在75-95℃真空干燥箱中干燥3-5 h，待用；

e. 将PA66在80-110℃真空干燥箱中干燥2-4h，与多壁碳纳米管、聚丙烯、a、b中所得物料及其他剩余原料加入高速搅拌机中充分混合得预混料，将预混料和d中所得物料分别从双螺杆挤出机的主加料口和侧加料口下料，于240-270℃挤出造粒，随后将粒子放入烘箱中于110-130℃干燥2-4h，然后用注塑机于250-280℃注射成试样，即得一种碳纤维增强的绝缘阻燃型PA66/PP电力金具材料。

本发明的反应机理及有益效果如下：

（1）次磷酸铝(AHP)具有磷含量高、阻燃效果好等优点，协效剂竹炭的加入能够促使AHP降解生成磷酸和焦磷酸，在固相中，磷酸和焦磷酸可以促进PA66降解成炭，且降解后产生的致密炭层可以阻止氧和热传递到聚合物基体内部，有利于提高材料的阻燃性能；三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）是一种典型的氮系无卤阻燃剂，无臭无味，分解温度高，低烟低毒，采用硼酸锌对MCA进行控制，使硼酸锌分散沉积在MCA表面，对MCA进行包覆，分隔成较小的独立反应体系，使得反应体系的粘度始终保持在一个较低的水平。

（2）碳纤维增强PA66具有优异的力学性能、自润滑性和导电性能，先将碳纤维进行电化学表面处理，在碳纤维表面引入活性基团比如-C-OH和-COOH，然后用水性聚氨酯对碳纤维进行上浆处理，处理后与PA66拥有更好的界面结合性能，所制备的复合材料也拥有更高的力学性能，以马来酸酐接枝聚丙烯为增容剂，以核-壳结构的硅橡胶为增韧剂。

（3）以牛血清白蛋白改性玻璃纤维表面，利用静电吸附原理制备氧化石墨包覆的玻璃纤维复合材料，具有优异的柔性和热稳定性。六钛酸钾晶须硬度低、不易磨损对磨面、与有机聚合物基体的相容性突出，在聚合物基体中分散性好。

（4）以邻苯二甲酸二丁酯为增塑剂，以二甲基硅油为消泡剂，以聚酰胺为固化剂，以环氧树脂为基体，填充材料为空心玻璃微珠和玻璃纤维，制备了玻璃纤维/玻璃微珠/环氧树脂复合材料，具有轻质、高比强、多功能性等优点。

（5）以红磷为阻燃剂，添加了酚醛树脂，采用熔融共混法制备了聚丙烯(PP)/聚酰胺66(PA66)共混物，具有良好的阻燃性能、耐候性能好、稳定性能；以马来酸酐接枝POE为增容剂，提高了共混物的拉伸强度和断裂伸长率；多壁碳纳米管的加入提高了PA66纤维的力学性能和玻璃化温度。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

实施例

一种碳纤维增强的绝缘阻燃型PA66/PP电力金具材料，由下述重量份(g)的原料制得：

PA66 26，聚丙烯(PP)14，碳纤维9，玻璃纤维5，三聚氰胺氰尿酸盐2，硼

酸锌5，次磷酸铝2，竹炭1，硅橡胶2，水性聚氨酯1，马来酸酐接枝聚丙烯2，牛血清白蛋白溶液2，六钛酸钾晶须3，氧化石墨烯1，环氧树脂5，空心玻璃微珠4，邻苯二甲酸二丁酯3，二甲基硅油1，聚酰胺1，马来酸酐接枝POE 3，多壁碳纳米管6，红磷7，酚醛树脂3，防老化剂MBP 1，NaOH溶液，NH4HCO3、丙酮、HCl溶液、适量。

a. 向三聚氰胺氰尿酸盐中加NaOH溶液，搅拌均匀，加入硼酸锌，升温80-90℃反应1h，得白色粘稠产物，抽滤、水洗3次，于140-160℃干燥1h；将次磷酸铝、竹炭在130-140℃烘干2h后，与前者混合，超细粉碎，得复合阻燃剂；

b. 将碳纤维置于退浆炉中，在氮气保护下，于500-550℃进行高温退浆处理，然后置于电解液NH4HCO3中，在70-80℃电解150s，水洗3次，110-120℃干燥1h，再与硅橡胶、水性聚氨酯混合；将马来酸酐接枝聚丙烯在80-90℃真空干燥箱中干燥1 h后，与前者混合球磨1h待用；

c. 将玻璃纤维在丙酮中浸泡清洗处理01h，在HCl溶液中羟基化处理1h，水洗3次，在牛血清白蛋白溶液中浸没1h，水洗3次，加入六钛酸钾晶须和氧化石墨烯的分散液，均匀搅拌，超声分散，调溶液pH 4-5，静置1h，冲洗3次，70-80℃烘干，得石墨烯包覆的玻璃纤维复合材料；

d.将环氧树脂放入80-90℃水浴中，加入空心玻璃微珠和c中所得物料，混合搅拌1h，然后加入邻苯二甲酸二丁酯、二甲基硅油、聚酰胺，混合搅拌均匀，室温固化2h，将马来酸酐接枝POE在80-90℃真空干燥箱中干燥3h，待用；

e. 将PA66在100-110℃真空干燥箱中干燥2h，与多壁碳纳米管、聚丙烯、a、b中所得物料及其他剩余原料加入高速搅拌机中充分混合得预混料，将预混料和d中所得物料分别从双螺杆挤出机的主加料口和侧加料口下料，于250-260℃挤出造粒，随后将粒子放入烘箱中于110-120℃干燥2h，然后用注塑机于260-270℃注射成试样，即得一种碳纤维增强的绝缘阻燃型PA66/PP电力金具材料。

上述实施例制备的一种碳纤维增强的绝缘阻燃型PA66/PP电力金具材料的性能检测结果如下所示：

经耐水解性（乙二醇，130℃，50h）测试后，拉伸强度变化率为33%，弯曲强度变化率为41%，冲击强度变化率为128%，重量变化率为14%；弯曲性能损失率＜50%，符合使用要求；

经热老化（150℃，2000h）测试，拉伸强度变化率为22%，弯曲强度变化率为17%，冲击强度变化率为13%，满足损失率＜25%的要求；

经光老化（2000h）测试，拉伸强度变化率为21%，弯曲强度变化率为16%，冲击强度变化率为12%，满足损失率＜30%的要求。