连续碳纤维增强热塑性预浸料将批量生产

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说到连续碳纤维增强热塑性预浸料将批量生产这条预浸料生产线不仅可以批量生产碳纤维增强PEEK预浸料,还可以用于制造连续碳纤维增强PI、PPS等多种热塑性高性能复合材料预浸料。

连续碳纤维增强热塑性预浸料将批量生产

连续碳纤维增强热塑性预浸料将批量生产

国内的连续碳纤维增强热塑性预浸料相关产业起步较晚,到目前为止,市场上仍以连续玻璃纤维增强PP、PA等通用塑料热塑性预浸料为主,连续碳纤维增强热塑性预浸料尚未实现规模化批量生产。有关连续碳纤维增强热塑性复合材料的研究,一些高等院校研究所及科技型企业也都开始涉足,例如吉林大学、上海交通大学、上海杰事杰新材料股份有限公司等先后申请了数量较多的专利:上海杰事杰新材料(集团)股份有限公司申请了以碳纤维和玻璃纤维为增强体,以PP、PE、PA6、PA12、PA1212为基体的连续纤维增强热塑性预浸带的制备方法;吉林大学对碳纤维含量在20%-80%范围的连续碳纤维增强苯乙炔侧基热塑性预浸料的制备方法;上海交通大学对碳纤维连续化浸润问题的解决等。

虽然连续碳纤维增强通用热塑性预浸料的制备方法日趋成熟,但由于PPS、PEEK、PI 等工程塑料加工温度极高,需要生产线在350-450℃范围内长期稳定运行,国内绝大多数生产厂家还达不到这个标准。因此,连续碳纤维增强高性能工程塑料(PEEK 、PPS或PI等)预浸料在国内尚未有实际的批量化生产。

在此情况下,发展连续碳纤维增强高性能复合材料预浸料意义重大。一方面,连续碳纤维增强高性能热塑性复合材料同热固性碳纤维复合材料一样具备轻质高强、耐腐蚀、耐疲劳等性能优势,在实际应用中可大幅度减重并能极大提升制件性能。另一方面,连续碳纤维增强高性能热塑性复合材料预浸料同热固性碳纤维复合材料预浸料相比具有存储要求低、可回收、可二次加工利用等优点,更符合国家的新能源及可持续发展战略。

不过,发展连续碳纤维增强高性能复合材料预浸料并非易事,国外的连续碳纤维增强高性能热塑性复合材料技术成果早就市场化了,但其核心制造技术及相关的装备都被严格保密起来,对中国还实施更严苟的封锁政策。目前,大多数企业、科研院和进出口贸易公司都只能靠少量的进口,并为其承担了更高的应用成本。以连续碳纤维增强PEEK预浸料为例,国外售价折合人民币约5500元/kg,国内企业购买所涉及的限制采购、关税、运输等烦琐问题将实际价格进一步推高,拿到手的实际价格差不多是成本价格的2-3倍。这就极大地限制了市场对此类产品的大范围深入应用。因此,国内要发展高性能连续碳纤维增强热塑性预浸料只能靠自己。

正是看到了连续碳纤维增强热塑性预浸料的市场需求和应用前景,我们无锡碳月工厂料科技有限公司投入重资,靠自主研发加厂商合作的模式,建设了一条用于制造连续碳纤维增强热塑性预浸料的生产线,这条预浸料生产线不仅可以批量生产碳纤维增强PEEK预浸料,还可以用于制造连续碳纤维增强PI、PPS等多种热塑性高性能复合材料预浸料。我公司的这条新生产线前期试样比较顺利,生产出的连续碳纤维增强PEEK预浸料纤维体积分数稳定、表面状态良好,日产量最高可达100平方,后期经过技术调试和改进,产量还有望得到进一步提升。

连续碳纤维增强热塑性预浸料进入批量化生产后将打破国外的垄断局面,弥补国内相关领域与国外的差距,相对更加低廉的价格也可以扩大其在交通运输、医疗设备、民用器械等领域的深入应用,使高性能碳纤维热塑性复合材料真正地进入产业化时代。

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