Serbuk Serat Pra-oksidasi: Pengisi Berkinerja Tinggi untuk Aplikasi Tahan Panas dan Tahan Api
Serbuk serat pra-oksidasi adalah bahan organik berukuran mikron yang berasal dari serat pra-oksidasi berbasis poliakrilonitril (PAN). Bubuk ini dirancang untuk digunakan dalam aplikasi suhu tinggi dan tahan api, menawarkan stabilitas termal, konduktivitas, dan ketahanan kimia yang sangat baik.
Apa itu Serbuk Serat Pra-oksidasi?
Diproduksi melalui stabilisasi oksidatif dan penggilingan serat PAN, bubuk ini tidak memiliki titik leleh, secara inheren tahan api, dan menunjukkan tampilan coklat tua. Ini memperluas cakupan penerapan serat pra-oksidasi di luar penggunaan serat tradisional.
Proses Pembuatan Serbuk Serat Pra-oksidasi
- Stabilisasi Serat:Prekursor PAN dioksidasi pada suhu 200–300°C untuk membentuk polimer tangga tahan panas.
- Penggilingan Mekanis:Serat yang distabilkan digiling menggunakan ball atau jet milling untuk mencapai ukuran partikel yang diinginkan (1–100 μm).
- Modifikasi Permukaan:Bubuk tersebut dapat menjalani perawatan permukaan untuk meningkatkan kompatibilitas dan dispersi resin.
Sifat Utama Serbuk Serat Pra-oksidasi
- Tahan suhu jangka panjang 300°C+, jangka pendek hingga 500°C
- LOI ≥ 45%, tergolong bahan tidak mudah terbakar
- Resistivitas listrik yang dapat disesuaikan: 10²–10⁶ Ω·cm
- Tahan terhadap asam, basa, dan pelarut
- Ringan: 1,4–1,6 g/cm³
- Tidak beracun dan sesuai RoHS
Parameter Teknis Utama Serbuk Serat Pra-oksidasi
| Parameter | Spesifikasi | Standar Tes |
|---|---|---|
| Ukuran Partikel (D50) | 10-50 μm (dapat disesuaikan) | ISO 13320 (Difraksi laser) |
| Kandungan Karbon | 50%-65% | GB/T 3521 (Pembakaran suhu tinggi) |
| Kandungan Abu | ≤ 5% | GB/T 20020 |
| Materi yang Mudah Menguap | ≤ 8% | GB/T 212 |
| Kandungan Oksigen | 15%-30% | Analisis Elemen (EA) |
| Kepadatan | 1,35-1,45 g/cm³ (Kepadatan sebenarnya) | GB/T 5163 |
| Luas Permukaan Tertentu | 5-20 m²/g | Metode TARUHAN (ISO 9277) |
| Nilai pH | 6-8 (Netral) | GB/T 1717 |
| Kadar Air | ≤ 2% | GB/T 6284 |
| Stabilitas Termal | Kisaran suhu: -50°C ~ 300°C (Suasana lembam) | TGA (Analisis Termogravimetri) |
| Konduktivitas Listrik | Semi-konduktif (Resistivitas: 10³-10⁵ Ω·cm) | GB/T 1410 |
Aplikasi Serbuk Serat Pra-oksidasi
1. Pengisi Bahan Komposit
Meningkatkan sifat termal, mekanik, dan tahan api pada resin epoksi, fenolik, dan polimida. Banyak digunakan di sektor kedirgantaraan, transportasi, dan pertahanan.
2. Aditif Bahan Gesekan
Meningkatkan ketahanan panas dan stabilitas keausan pada bantalan rem dan komponen kopling.
3. Plastik Konduktif dan Anti-Statis
Diterapkan dalam kemasan elektronik, pelapis konduktif, dan plastik. Dapat dicampur dengan karbon hitam atau grafit untuk kontrol resistivitas.
4. Plastik dan Karet Tahan Api
Cocok untuk produk PA, PP, PU, dan PVC yang memerlukan peningkatan keamanan kebakaran dan stabilitas dimensi.
5. Penambah Filamen Pencetakan 3D
Berfungsi sebagai aditif fungsional untuk polimer rekayasa seperti PPS dan PEEK.
6. Aditif Baterai (Penggunaan Baru)
Berfungsi sebagai agen konduktif atau pendukung struktural dalam sistem baterai litium dan natrium.
