由於環(huán)境汙染和資源回收再利用問題引(yǐn)發了全球範圍的(de)重視,已得到廣泛應用的碳纖(xiān)維熱固(gù)性樹脂基(jī)複合材(cái)料也在一定程度上受到了衝擊。韌性、耐濕、耐腐蝕性好,損傷容限比較高,易成型,特別(bié)是可以二次加工,能夠回收再利用的碳纖維增強熱塑性複合材料隨(suí)之得到了業內的青睞。
(圖示:碳纖維材料)
根(gēn)據熱塑性樹脂基體的(de)不同,碳纖維增強熱塑性複合材料主要分為三大類:碳纖維增強特種工程(chéng)塑料、碳(tàn)纖維增強工程塑料、碳(tàn)纖維增(zēng)強通用塑料(liào)。其中,特種工程塑料與工程塑料及通用塑料相比(bǐ),擁有(yǒu)更優越的力學(xué)強度,其耐熱及耐腐蝕等特性表現(xiàn)更好,可以應用於航空軍(jun1)工、汽車製造、高(gāo)端工業等領域。
歐(ōu)、美、日等發達國家在此領域(yù)明顯(xiǎn)處(chù)於前(qián)沿地位,研究和開發比較多的(de)特(tè)種工程塑料有PEEK、PPS、PI、PEKK、PSF、PES、PPSU等。相比而言,我國目前還以增強工程塑料(liào)或通用塑料為主,如PP等(děng),在以(yǐ)特種工程(chéng)塑(sù)料為基體的增強型複合材料方(fāng)麵發展相對滯後,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(réng)處於研發階段。
以碳纖維增強熱塑性預浸帶為例,碳纖(xiān)維增強工程塑料UDTP,其強度超過超高強度鋼(拉伸強度≥1620MPa)至少一半,碳纖維賦予了熱塑性樹脂基體以極高的拉伸強度和彈性模量,這(zhè)種預浸帶的製備是連續碳纖維增強熱塑(sù)性複材製品(pǐn)量產(chǎn)化的基礎。
但是,碳纖維增強熱塑性複合材料預浸料的製備涉及機械設計、製造、高分子材料加工、改性及複合材料製備等多方麵的技術知(zhī)識,多個領域的跨(kuà)越與融合成為限定碳纖維增強熱塑性高端複合材料應用和發展的主要瓶(píng)頸。
另外,高端特(tè)種工程塑料本(běn)身也是一個製約因素。在2018年初全球規模最大的複(fù)合(hé)材料(liào)國際展覽會舉行時,國(guó)際上擁(yōng)有(yǒu)一(yī)定商業規模的PEKK的生(shēng)產廠(chǎng)商還局(jú)限於(yú)法國阿科瑪公司、印度Rallis公司等數個品牌商,中國也僅有(yǒu)一家企業榜上有名。
從全球範圍(wéi)看,碳纖維增強熱塑性複合材料的研發和(hé)應用已經起步,但是少數發達國(guó)家與大多數發展中國家之間的差距依然很(hěn)大。目前,有關碳纖維(wéi)增強熱塑性複(fù)合材料的製備及鋪放技術主要(yào)掌握在美、德、荷、日等發達國家手中,尤(yóu)其是被日本帝人、美國(guó)赫(hè)氏和(hé)杜邦、德(dé)國贏創、荷蘭(lán)帝斯曼、法國阿柯瑪、比利時蘇威等國際化工材料巨頭所壟斷。
並且,發達國(guó)家在相(xiàng)關的預浸料及製品製造技術方麵已經逐步實現量產化,而國內(nèi)僅有少數幾個企業涉足,大型(xíng)的龍頭型企業的關注點仍在碳纖維原絲的生產方麵,至於下遊的應用,尚未得到細化和深入。
不過(guò),今年從國內一家(jiā)從熱固性碳(tàn)纖維複合材料向熱塑性(xìng)碳纖維複合材(cái)料轉型(xíng)的下遊企業——蘇州熟女av网址(ēn)複合材(cái)料有限公司傳出喜訊,由其研發團隊自主(zhǔ)研發的熱塑(sù)性連續(xù)碳纖維增強PPS預浸帶,已完全(quán)實現量產。
預計(jì)明年聯合複合材料製備的機械商,建立連續(xù)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(lián)續碳纖維增強高端(duān)熱塑性(xìng)複合材料產品技(jì)術上的(de)差(chà)距有積極的(de)影響。