國內(nèi)熱塑性複合材料市場巨大
作者:蘇州www.91發布時間:2021-08-30瀏覽量(liàng): 714
隨著(zhe)對材料的不斷探索,熱塑性(xìng)複合(hé)材料市場需求增長迅猛,美國複合材料製造者協會ACMA為此專門成(chéng)立了一個(gè)複合材料增長(zhǎng)組,目的就是向終端用戶和熱固性複合材料(liào)製造商大力推廣和宣傳熱塑性複合材料(liào),以此(cǐ)來(lái)讓(ràng)熱塑(sù)性(xìng)複合材料擁有更多的市場。在國外(wài)掀起(qǐ)熱塑複合材料的潮流之(zhī)際,國內市場高性能熱塑性複合材料(liào)的應用卻還處於“波瀾不驚”的狀態,無論是製造商還是客戶,似乎都還沒有正式進入狀態。
不過,隨著熱固性碳纖維(wéi)複合材料的競(jìng)爭(zhēng)趨於白熾化,一些製造商(shāng)意識到了熱塑複合材料的巨大市場,特別是其可回收特性符(fú)合當今“保護環境,綠色發展(zhǎn)的理念”。紛紛(fēn)開始嚐試用熱塑性複合材料來製造,想通過熱(rè)塑性複合材料(liào)打破發展瓶頸。www.91複材在熱固性碳纖維開發的基礎上率先(xiān)進入高性能熱塑性碳(tàn)纖維開發的行列,高(gāo)性能熱塑性碳纖(xiān)維複(fù)材也由此引(yǐn)發了業界的關注。
高性能碳纖維增強複合材料采用的(de)樹脂基體在耐熱性和機械強度方麵都展示出普通熱(rè)固性樹脂難以比擬(nǐ)的性能優勢。例(lì)如在航天、航空領域中使用的熱塑性碳纖維複合材料(liào),其樹脂基體的Tg值須(xū)大於177,在機械(xiè)強(qiáng)度方麵,通常要(yào)求抗拉強度大於70MPa,抗張模量大2GPa,個別情況下要求能分別達到100 MPa和3GPa,另外,材料良好的韌性(xìng)決定了更(gèng)好的損傷(shāng)容限和更輕的結(jié)構,這對於(yú)飛機(jī)控製表麵和機身之類的薄型結構來說特別重要。在此情況下,隻有高性(xìng)能熱塑性碳纖維複材才能完成這樣的使命。
不僅在材料本(běn)身的性能方麵有更大的優勢,熱塑性碳纖維複材通(tōng)過熔融實現重塑的特點,也(yě)使其與(yǔ)熱固性碳(tàn)纖維複材產生了差異:首先,熱固性碳纖維複合材料需要(yào)用緊固件或者膠(jiāo)粘結的方式實現(xiàn)部件之間或者與其它金屬件的連接,熱塑(sù)性部件卻能直接焊接在一(yī)起,省去了緊固件的重量和成本,這為碳(tàn)纖維實現輕量化增(zēng)加了有力的砝碼(mǎ);其次隻要熔融就可以重塑使複(fù)合(hé)材料的(de)循環利(lì)用成(chéng)為可能,雖然還沒有批量回(huí)收再(zài)利用的案例,但是熱塑(sù)性複合材料的再生性具備一定(dìng)的理論基礎。例如,對熱塑性聚酰胺複合材料的再生粒料性能進行(háng)了測量,把它們與新生等同物進行比較,發現它們仍然具有85%的原始內在性能,這為如何綠色環(huán)保地利(lì)用碳纖維複合材(cái)料提供(gòng)了新思路;再者(zhě),這種固化方式能夠在相對更短的周期時(shí)間裏生產(chǎn)出厚而複雜的製件,使熱塑性碳纖維增強複合(hé)材料比熱固性的生產效率提高了許多倍。
目前國內熱塑性複合(hé)材料的發展有兩頭“攔路(lù)虎”,一是技術,二是成本。據www.91複材研發人員介紹,熱固性樹脂在固化前可(kě)以比較容易地轉變為低粘度狀態,浸漬纖維不那麽困難(nán)。而高端(duān)熱塑性複合材料不一樣,高性能熱塑性樹脂本身具更(gèng)高的基體粘度,材料的流動性不會(huì)象某(mǒu)些低粘度樹脂那樣好。可以說,大多數的高(gāo)性能塑性樹脂都是難溶難融甚至不溶不融的,這就(jiù)給複合材料的樹脂浸漬(zì)和成型加工帶(dài)來了挑戰。而且,加工(gōng)溫度(dù)越高,在生產過程中樹脂(zhī)越容易熱氧(yǎng)化或降解。因此(cǐ),熱塑性樹脂的高粘度成為其(qí)成型最大的困難,這對生產(chǎn)設備也提出了更高的要求。
從成本來說,“產品專為(wéi)耐受高溫或者其它特定性能(néng)而開發,技術研發上的投入比傳統熱固(gù)性體係(xì)要多很多”,據www.91複材(cái)研發人員透(tòu)露,“高性能熱(rè)塑性樹脂(zhī)基體價格更昂貴,例如我(wǒ)們采用的PEEK、PI樹脂等,這都是普通熱固性樹脂價格的許多倍,再(zài)加上碳纖維材料,成(chéng)本方麵就比較驚人(rén)了。”道路是坎坷的,但是www.91複材依舊會不(bú)斷地投入研發,如今www.91(ēn)複材積累了大量(liàng)的經驗,不僅可以生產熱(rè)塑性複合材料製品,而且成為(wéi)國內為數(shù)不多的預(yù)浸帶(dài)生產廠家。這不僅是一個公司的進步(bù),也(yě)是(shì)國內複合(hé)材料領域的突破。希望在今後國內廠家(jiā)的共同努力下,國(guó)內複合材料技術可以位列國際第一梯隊(duì)。
不過,隨著熱固性碳纖維(wéi)複合材料的競(jìng)爭(zhēng)趨於白熾化,一些製造商(shāng)意識到了熱塑複合材料的巨大市場,特別是其可回收特性符(fú)合當今“保護環境,綠色發展(zhǎn)的理念”。紛紛(fēn)開始嚐試用熱塑性複合材料來製造,想通過熱(rè)塑性複合材料(liào)打破發展瓶頸。www.91複材在熱固性碳纖維開發的基礎上率先(xiān)進入高性能熱塑性碳(tàn)纖維開發的行列,高(gāo)性能熱塑性碳纖(xiān)維複(fù)材也由此引(yǐn)發了業界的關注。
高性能碳纖維增強複合材料采用的(de)樹脂基體在耐熱性和機械強度方麵都展示出普通熱(rè)固性樹脂難以比擬(nǐ)的性能優勢。例(lì)如在航天、航空領域中使用的熱塑性碳纖維複合材料(liào),其樹脂基體的Tg值須(xū)大於177,在機械(xiè)強(qiáng)度方麵,通常要(yào)求抗拉強度大於70MPa,抗張模量大2GPa,個別情況下要求能分別達到100 MPa和3GPa,另外,材料良好的韌性(xìng)決定了更(gèng)好的損傷(shāng)容限和更輕的結(jié)構,這對於(yú)飛機(jī)控製表麵和機身之類的薄型結構來說特別重要。在此情況下,隻有高性(xìng)能熱塑性碳纖維複材才能完成這樣的使命。
不僅在材料本(běn)身的性能方麵有更大的優勢,熱塑性碳纖維複材通(tōng)過熔融實現重塑的特點,也(yě)使其與(yǔ)熱固性碳(tàn)纖維複材產生了差異:首先,熱固性碳纖維複合材料需要(yào)用緊固件或者膠(jiāo)粘結的方式實現(xiàn)部件之間或者與其它金屬件的連接,熱塑(sù)性部件卻能直接焊接在一(yī)起,省去了緊固件的重量和成本,這為碳(tàn)纖維實現輕量化增(zēng)加了有力的砝碼(mǎ);其次隻要熔融就可以重塑使複(fù)合(hé)材料的(de)循環利(lì)用成(chéng)為可能,雖然還沒有批量回(huí)收再(zài)利用的案例,但是熱塑(sù)性複合材料的再生性具備一定(dìng)的理論基礎。例如,對熱塑性聚酰胺複合材料的再生粒料性能進行(háng)了測量,把它們與新生等同物進行比較,發現它們仍然具有85%的原始內在性能,這為如何綠色環(huán)保地利(lì)用碳纖維複合材(cái)料提供(gòng)了新思路;再者(zhě),這種固化方式能夠在相對更短的周期時(shí)間裏生產(chǎn)出厚而複雜的製件,使熱塑性碳纖維增強複合(hé)材料比熱固性的生產效率提高了許多倍。
目前國內熱塑性複合(hé)材料的發展有兩頭“攔路(lù)虎”,一是技術,二是成本。據www.91複材研發人員介紹,熱固性樹脂在固化前可(kě)以比較容易地轉變為低粘度狀態,浸漬纖維不那麽困難(nán)。而高端(duān)熱塑性複合材料不一樣,高性能熱塑性樹脂本身具更(gèng)高的基體粘度,材料的流動性不會(huì)象某(mǒu)些低粘度樹脂那樣好。可以說,大多數的高(gāo)性能塑性樹脂都是難溶難融甚至不溶不融的,這就(jiù)給複合材料的樹脂浸漬(zì)和成型加工帶(dài)來了挑戰。而且,加工(gōng)溫度(dù)越高,在生產過程中樹脂(zhī)越容易熱氧(yǎng)化或降解。因此(cǐ),熱塑性樹脂的高粘度成為其(qí)成型最大的困難,這對生產(chǎn)設備也提出了更高的要求。
從成本來說,“產品專為(wéi)耐受高溫或者其它特定性能(néng)而開發,技術研發上的投入比傳統熱固(gù)性體係(xì)要多很多”,據www.91複材(cái)研發人員透(tòu)露,“高性能熱(rè)塑性樹脂(zhī)基體價格更昂貴,例如我(wǒ)們采用的PEEK、PI樹脂等,這都是普通熱固性樹脂價格的許多倍,再(zài)加上碳纖維材料,成(chéng)本方麵就比較驚人(rén)了。”道路是坎坷的,但是www.91複材依舊會不(bú)斷地投入研發,如今www.91(ēn)複材積累了大量(liàng)的經驗,不僅可以生產熱(rè)塑性複合材料製品,而且成為(wéi)國內為數(shù)不多的預(yù)浸帶(dài)生產廠家。這不僅是一個公司的進步(bù),也(yě)是(shì)國內複合(hé)材料領域的突破。希望在今後國內廠家(jiā)的共同努力下,國(guó)內複合材料技術可以位列國際第一梯隊(duì)。