【復材資訊】連續碳纖維增強PPS預浸帶實現穩定量產

【復材資訊】連續碳纖維增強PPS預浸帶實現穩定量產

2020-08-30 22:48 來源：澎湃新聞·澎湃號·政務

連續碳纖維預浸帶

聚苯硫醚（PPS）是應用最為廣泛的工程塑料之一，其獨特的分子結構使其具有很多性能優勢，例如耐高溫，可以長期耐受200℃的工作溫度，剛性好，收縮率和吸水率都非常低，具有良好的阻燃性、化學穩定性和電性能。不過，PPS質地較脆，增強類纖維往往具有很高的強度和模量，使用這些纖維作為增強體後，聚苯硫醚複合材料在受到外力衝擊時，增強體可以承載相當大的一部分應力，從而提高複合材料的衝擊強度。常用的增強纖維有玻璃纖維(GF)、碳纖維(CF)、芳綸纖維等。碳纖維CF具有質輕、強度和模量高、耐腐蝕耐高溫、膨脹係數小等優點，當其作為增強體，與PPS複合使用時，能有效彌補PPS的自身缺陷，提升材料的應用價值。

但是由於技術原因，之前國內的連續碳纖維增強PPS複合材料都要依賴進口，嚴重阻礙了國內市場的大範圍應用。經過長達數年的艱苦攻關，近日，連續碳纖維增強PPS複合材料製備技術終於取得了重大突破。熱塑性碳纖維複合材料研發團隊成功解決了碳纖維樹脂難以被浸潤、與熱塑性樹脂融合效果差的問題，並且實現了連續碳纖維增強PPS預浸帶的穩定量產，為後續的連續碳纖維增強熱塑性PA、PEEK等系列產品的規模性量產積累了寶貴的經驗。

據悉，連續碳纖維增強PPS複合材料在強度、耐磨性、耐衝擊性等性能方面要明顯優於短切或粉末碳纖維增強PPS，但是採用連續碳纖維增強的方式對相關製造設備和製作工藝有著很高的技術要求。特別是碳纖維很難被完全浸潤的問題，一直屬於業內公認的難題。最終優化和調整出適用於PPS、PEEK等不同種類熱塑性樹脂使用的連續碳纖維增強預浸帶生產設備。

連續碳纖維增強PPS預浸帶表面光滑，樹脂浸潤度高，富有光澤，最大寬幅能達到60cm，連續性碳纖維排布均勻，很好地保留了纖維的完整性，碳纖維的含量比在20%-40%之間，該新型複合材料不但具備工程塑料的高抗衝擊性機械性能，還繼承了碳纖維低密度、高強度、耐腐蝕、易成型的優良特性。整個生產線最大產能可以達到300噸/年。

除了性能外，這種連續碳纖維增強熱塑性複合材料與短切或粉末碳纖維增強熱塑性複合材料在制品生產工藝及應用上也存在一定的區別。這類預浸帶適用於碳纖維模壓工藝等，與已有的短切碳纖維注塑工藝相比，這種工藝和材料更適用於結構承載件，在強度和剛度上遠優於前者。因此，這類碳纖維PPS複合材料不僅限於一般的民用領域使用，更傾向於滿足航空軍工、軌道交通、高端醫療、智能機械等更多專業領域的應用需求。

文章來源：新材料TS

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