由(yóu)於環境汙(wū)染和資源回收再利用問題引發了(le)全球範圍的重視,已得到廣泛應用的碳纖維熱固性樹脂基複合材(cái)料也在一定程度上受到(dào)了衝擊。韌性、耐(nài)濕、耐腐蝕性好,損傷容限比較高,易成型,特別是可(kě)以二次加工,能夠回收再(zài)利用的碳纖維增強熱塑(sù)性複合(hé)材料隨之得(dé)到了業內的青睞。
(圖示:碳纖維材料)
根據熱塑性樹脂基體的不(bú)同,碳纖維增強熱塑性複合材料主要分為三大類:碳(tàn)纖維增強特種工程塑料、碳纖維增強工程塑(sù)料、碳纖(xiān)維增強通用塑料。其中,特(tè)種工程塑(sù)料與工程塑料及通用塑料相比,擁有更優越的力學強度,其耐熱及耐(nài)腐蝕(shí)等特性表現更好,可以應用於航空(kōng)軍工、汽(qì)車製造、高端工業等領域。
歐、美、日等發達國家在此領域明顯處於前沿地位(wèi),研究和開發比較多的特種工程塑料(liào)有PEEK、PPS、PI、PEKK、PSF、PES、PPSU等。相比而言,我(wǒ)國目前還以增強工程塑料或通用塑料為主,如PP等,在以特種工程塑(sù)料為基體的增強型複合材料(liào)方麵發展相(xiàng)對滯(zhì)後,對連續碳纖維增強特種工程塑料的應用更是少之又少,大多數仍處於(yú)研發階(jiē)段。
以碳纖維增強熱塑性預浸(jìn)帶為例,碳(tàn)纖維增強工程塑料UDTP,其強度超過超高強度鋼(拉伸強(qiáng)度≥1620MPa)至(zhì)少一半,碳纖維賦予了熱塑(sù)性樹脂基體以極高的拉伸強度和彈性模量,這種預浸帶的製備是連續碳纖(xiān)維增強(qiáng)熱塑性複材製品(pǐn)量產化的基礎。
但是,碳纖維增強熱塑性複合(hé)材料預浸料的製備涉及機械設計、製造、高分子材料(liào)加工、改性及複合材料製備等多(duō)方麵的技(jì)術知識,多個領域的跨越與融合成為限定碳纖維增強熱塑性(xìng)高端複合材料應用和發(fā)展的主要瓶(píng)頸。
另外,高(gāo)端特(tè)種工程塑料本身也是一個製約(yuē)因素。在2018年初全球(qiú)規模最大的複合(hé)材料國際展(zhǎn)覽會舉行時,國際上擁有一定商業規模的PEKK的生產廠商(shāng)還局限於法國阿(ā)科瑪公(gōng)司、印度Rallis公司等數個品牌商,中國也僅有一家企業榜上有(yǒu)名。
從全球範圍看,碳纖維增強熱塑性複合材料的研(yán)發和(hé)應用已經起步,但是少數發達國家與(yǔ)大多數發(fā)展中國家之間的差(chà)距依然(rán)很大。目前,有關碳纖維增強熱(rè)塑性複合材(cái)料(liào)的製備及鋪放(fàng)技術主要掌握在美、德、荷、日等發(fā)達國家手中,尤其(qí)是被日(rì)本帝(dì)人、美國赫氏和杜邦、德國贏創、荷蘭帝斯曼、法國阿柯瑪、比利時(shí)蘇威(wēi)等國際化工材料巨頭所壟(lǒng)斷。
並且,發達國家(jiā)在相關的預(yù)浸料(liào)及製品製造技術方麵已經逐步實現量產化,而國內僅有少數(shù)幾個企業涉足,大型的龍頭型企業的關注點仍在碳纖維原(yuán)絲的生產方麵,至於(yú)下遊的應用,尚未得到細化和深入。
不過(guò),今年從國內(nèi)一家從熱(rè)固性碳纖維複合材料向熱塑性碳纖維複(fù)合材料轉型的下遊企業——蘇州香蕉视频ios污污污複合材料有(yǒu)限公(gōng)司傳出喜訊,由其研發團隊自主研(yán)發的熱塑性連(lián)續碳纖維增強(qiáng)PPS預浸帶,已完全實現量產(chǎn)。
預計明(míng)年聯合複合材料製(zhì)備的機械商(shāng),建立連續碳纖維增強熱塑性複材預浸帶及製品的生產線,這對縮小連續碳纖維增強高端熱塑性複合材料產品技(jì)術上的差距有積極的影響。