預(yù)浸料是由一種或者幾種樹脂基體浸漬連續(xù)纖維或織物制成的組合物,是復(fù)合材料由原料向制品過渡的中間材料,主要分為單向纖維預(yù)浸料、織物纖維預(yù)浸料和混合纖維預(yù)浸料等形式。將預(yù)浸料釆用相應(yīng)的鋪層形式鋪在成型模具上,經(jīng)過加熱熔融使得樹脂流動并與增強(qiáng)材料充分混合,冷卻固化后即可得到所需的熱塑性復(fù)合材料。
由于預(yù)浸料具有纖維成分比例可控、制備工藝種類多且成熟、使用方便等優(yōu)點(diǎn),難分散的纖維束如碳纖維等一般先制成預(yù)浸料,然后再制成復(fù)合材料。為了使制備復(fù)合材料過程中樹脂熔融和流動所需的能量最小化,預(yù)浸料中增強(qiáng)纖維應(yīng)均勻分散于熱塑性基體中,從而減少聚合物的長距離流動。如何更好地浸潤纖維是熱塑性預(yù)浸料制作時面臨的主要挑戰(zhàn),因此,選擇適合的浸漬方法和工藝參數(shù)是影響熱塑性預(yù)浸料性能的關(guān)鍵因素。
國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)開發(fā)了多種熱塑性預(yù)浸料制備工藝,目前主流的制備工藝按樹脂基體形態(tài)分為預(yù)浸漬法和后浸漬法(預(yù)混法)兩大類。預(yù)浸漬法是指基體以溶液或黏流態(tài)的形式充分浸潤增強(qiáng)纖維,經(jīng)冷卻定型后得到預(yù)浸帶,可分為溶液浸漬法、熔融浸漬法及反應(yīng)鏈增長浸漬法;后浸漬法的樹脂基體形態(tài)多樣,多以粉末、薄膜或者纖維為主,將樹脂與增強(qiáng)纖維混合后經(jīng)高溫熔融浸漬得到預(yù)浸料,制備工藝可分為纖維混雜法、粉末浸漬法和薄膜疊層法,圖1(a),(b),(c)分別為纖維混雜浸漬、粉末浸漬和薄膜疊層法制備熱塑性預(yù)浸帶的原理圖,圖1(d)為單向纖維預(yù)浸帶示意圖。
連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料(CFRTP)是指以熱塑性樹脂為基體,連續(xù)性纖維為增強(qiáng)材料,經(jīng)過樹脂熔融浸漬、擠壓等工藝形成的輕質(zhì)、高強(qiáng)度、高剛性、高韌性、可回收的新型熱塑性復(fù)合材料。
與熱固性復(fù)合材料相比,連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料具有成型工藝簡單且周期短、原材料儲存不受限、可回收循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn),在航空航天,交通運(yùn)輸,汽車工業(yè),電子電氣,運(yùn)動休閑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,成為近年來國內(nèi)外復(fù)合材料企業(yè)研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。
國外連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料發(fā)展于20世紀(jì)70年代,目前在相關(guān)預(yù)浸料及制品制備技術(shù)上已發(fā)展成熟,國外行業(yè)龍頭企業(yè)已完成了高性能熱塑性復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
塞拉尼斯
塞拉尼斯Celstran? CFR-TP 產(chǎn)品系列包括各種連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料 (CFR-TP),Celstran? CFR-TP 使用專利工藝實(shí)現(xiàn)高浸漬質(zhì)量而不會損壞纖維,在塞拉尼斯熱塑性塑料的制造過程中,增強(qiáng)纖維的每根單絲都被充分潤濕,這些產(chǎn)品以連續(xù)片材形式作為卷材提供。樹脂基體:可選用PPS、PEEK、PVDF、PBT/PET、PP、HDPE、PAA/PPA、POM、TPU 和其他材料增強(qiáng)體:玻璃纖維、碳纖維或者芳綸纖維等官網(wǎng):https://www.celanese.com.cn/
塞拉尼斯Celstran? CFR-TP產(chǎn)品組合
東麗
東麗先進(jìn)復(fù)合材料公司擁有40多年熱塑性復(fù)合材料創(chuàng)新經(jīng)驗(yàn),其熱塑性高級輕質(zhì)材料Cetex?具有出色的機(jī)械性能,耐用性和強(qiáng)度,有UD單向帶、織物預(yù)浸料和熱塑性層壓板等產(chǎn)品形式,應(yīng)用于醫(yī)療、運(yùn)動休閑、消費(fèi)性電子、汽車和工業(yè)等市場。樹脂基體:PEKK、LMPAEK、PEI、PPS、PEEK、PA6、PP、HDPE等官網(wǎng):https://www.toraytac.com/
朗盛
朗盛的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料Tepex?dynalite系列產(chǎn)品,連續(xù)纖維結(jié)構(gòu)與熱塑性聚合物完全固結(jié),可提供最大的強(qiáng)度和剛度,典型的應(yīng)用是工業(yè)和汽車應(yīng)用以及體育用品,電子產(chǎn)品。樹脂基體:PA 6、PA 6.6 、PA 12、PP、TPU、阻燃PC等,也可根據(jù)客戶要求,提供PPS、HDPE、PA11 和 PLA等熱塑性聚合物基材增強(qiáng)體:碳纖維布、粗紗玻璃布、長絲玻璃布、碳纖維單向、單向粗紗玻璃布、單向粗紗玻璃布以及隨機(jī)玻璃亞光(無紡布)等官網(wǎng):https://lanxess.com/
朗盛Tepex連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用于奔馳S級轎車高級自動化駕駛輔助系統(tǒng)中的電池托架
索爾維
索爾維的 Evolite 和 APC 預(yù)浸料具有出色的力學(xué)性能、生產(chǎn)周期短并可以循環(huán)使用,專為超輕型復(fù)合材料應(yīng)用而設(shè)計(jì),適合例如大批量汽車以及石油和天然氣應(yīng)用。Evolite?樹脂基體:PVDF(CF)、PPS 、PPA(CF/GF)等APC?樹脂基體:PEEK、PEKK-FC(CF/GF)、PEI等官網(wǎng):https://www.solvay.com/zh-cn/
Evolite 和 APC 預(yù)浸料產(chǎn)品組合
帝斯曼
DSM基于Akulon,EcoPaXX和ForTii UD膠帶的復(fù)合材料是可行的輕質(zhì)金屬替代品,這些具有連續(xù)碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)材料的聚酰胺基UD膠帶可用于汽車內(nèi)部和外部應(yīng)用。樹脂基體:Akulon? PA6 、Akulon ? PA66、EcoPaXX? PA410、ForTii? Ace PPA官網(wǎng):https://www.dsm.com/
巴斯夫
巴斯夫從2013年10月開始,向客戶提供產(chǎn)品名稱為Ultracom?的產(chǎn)品,包括復(fù)合材料(熱塑性層壓板Ultralaminate?及單向預(yù)浸帶Ultratape?)以及用于包覆成型的聚合物Ultramid?(PA)。
2019年8月,巴斯夫與東麗簽署協(xié)議,專注于為汽車和工業(yè)市場生產(chǎn)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料(CFRT)膠帶。官網(wǎng):https://www.basf.com/
科思創(chuàng)
科思創(chuàng)Maezio? 熱塑性復(fù)合材料將高強(qiáng)度的碳纖維或玻璃纖維與熱塑性塑料強(qiáng)強(qiáng)結(jié)合,綜合了高品質(zhì)的外觀、輕量化、高強(qiáng)度和多種加工方式以及可回收等優(yōu)勢,能廣泛應(yīng)用于汽車交通、電子電氣、運(yùn)動休閑和消費(fèi)品等領(lǐng)域。官網(wǎng):https://www.covestro.com/
科思創(chuàng)Maezio? 連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性 (CFRTP) 復(fù)合材料應(yīng)用于蔚來汽車輪轂
帝人
帝人從2011年9月開始批量供應(yīng)碳纖維增強(qiáng)的熱塑性預(yù)浸料,樹脂基體包括PEEK,PEI和PC等,并初次確定了連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在1 min內(nèi)成型的新技術(shù),其應(yīng)用目標(biāo)包括汽車、航天航空和一般工業(yè)領(lǐng)域。官網(wǎng):https://www.teijin.com/
帝人熱塑性預(yù)浸料產(chǎn)品
埃萬特
埃萬特Polystrand?連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性(CFRTP)膠帶和層壓材料,采用高強(qiáng)度單向纖維和工程熱塑性樹脂結(jié)合制成,可以在減重的同時保持出色的強(qiáng)度和抗沖擊性。Polystrand?還可與多種內(nèi)部芯材(包括熱塑性泡沫和蜂窩芯材)熱粘合制成復(fù)合板材。樹脂基體:PP, PE, PETG, PET, PA6等官網(wǎng):https://www.avient.com/
Rome Black Label單板滑雪固定器使用了Polystrand?連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料
贏創(chuàng)
贏創(chuàng)VESTAPE?連續(xù)性單向纖維增強(qiáng)的熱塑性復(fù)合材料,樹脂基體有PA12和PEEK等高性能聚合物,高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,耐溫性能好,吸水率低,耐化性卓越,可以在較寬的溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)異的性能,可應(yīng)用于航天航空、石油天然氣運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。官網(wǎng):https://corporate.evonik.com/en
贏創(chuàng)熱塑性單向帶及層壓板產(chǎn)品
三井化學(xué)
TAFNEX? CF/PP是一款由三井化學(xué)公司獨(dú)自開發(fā)的碳纖維強(qiáng)化聚丙烯復(fù)合單向預(yù)浸帶產(chǎn)品,重量輕、剛性高、成型性好。該材料與 PP 具有極高的親和力,適用于諸如創(chuàng)建用于嵌入注塑成型的集成件或集成發(fā)泡 PP 夾層等應(yīng)用。TAFNEX ?旨在適用于汽車、工業(yè)和消費(fèi)領(lǐng)域的一系列應(yīng)用。官網(wǎng):https://jp.mitsuichemicals.com/en/
TAFNEX? CF/PP特性及應(yīng)用
三菱化學(xué)
作為高性能熱塑性塑料半成品和工程解決方案的領(lǐng)先制造商,三菱化學(xué)開發(fā)了采用碳纖維增強(qiáng)注塑成型技術(shù)的熱塑性復(fù)合材料KyronMAX?產(chǎn)品系列,用于高強(qiáng)度和高剛度零件的制造;以及基于碳纖維熱塑性復(fù)合材料壓縮成型加工的 KyronTEX? 系列產(chǎn)品,用于最高性能領(lǐng)域和更大的零件;以及正在開發(fā)中的熱塑性復(fù)合材料 Kyron? ULTRA,可用于航空航天、工業(yè)、機(jī)動性和滑雪板等廣泛領(lǐng)域。
國內(nèi)企業(yè)有:
廣州金發(fā)碳纖維新材料發(fā)展有限公司
金發(fā)碳纖維是金發(fā)科技的全資子公司,主要生產(chǎn)連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性帶材、板材以及其它輕質(zhì)高強(qiáng)的復(fù)合材料、熱固性復(fù)合材料。官網(wǎng):http://kcf.kingfa.com/
浙江遂金復(fù)合材料有限公司
浙江遂金復(fù)合材料有限公司,隸屬于杭州鋼鐵集團(tuán)旗下的浙江省遂昌金礦有限公司,是生產(chǎn)連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的高新技術(shù)企業(yè),主要產(chǎn)品包括連續(xù)玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料帶材(UD)、增強(qiáng)蜂窩板材、增強(qiáng)EPP泡沫板材等,產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域覆蓋汽車行業(yè)、軌道交通、安全防護(hù)、體育器材、建筑行業(yè)、管道基建等。官網(wǎng):http://www.sjfhcl.com/
江蘇奇一科技有限公司
江蘇奇一科技有限公司成立于2009年,是一家致力于連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料研發(fā)和生產(chǎn)的高新技術(shù)企業(yè),是中國高性能復(fù)合材料開發(fā)、應(yīng)用技術(shù)的領(lǐng)跑者。奇一科技自主研發(fā)的CFRPLUS?系列產(chǎn)品因其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、抗沖擊、耐腐蝕、環(huán)保、可回收等優(yōu)良特性,適用于交通運(yùn)輸、航空航天、石油化工等領(lǐng)域。官網(wǎng):http://www.china-qiyi.com/
青島中集創(chuàng)贏復(fù)合材料科技有限公司
青島中集創(chuàng)贏復(fù)合材料科技有限公司是中國國際海運(yùn)集裝箱集團(tuán)股份有限公司控股子公司,主要從事連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,產(chǎn)品包括單向帶、層壓板、夾芯板等。應(yīng)用于車輛、集裝箱、建筑、家居、航空等相關(guān)領(lǐng)域。樹脂基體:聚丙烯(PP),聚乙烯(PE),尼龍(PA)官網(wǎng):http://www.cimc-qccc.com/
江蘇科悅新材料有限公司
江蘇科悅新材料有限公司專注于高性能連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料、無鹵阻燃高分子材料的研發(fā)、生產(chǎn)。連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料產(chǎn)品包括KeyTex? CFRT纖維織物熱塑性復(fù)合材料、UniPreg? 連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性單向帶、MultiTex? 連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性層合板、EcoLite? 蜂窩夾芯板等。樹脂基體:PA6、PA66、PC、TPU、PET等熱塑性工程塑料增強(qiáng)體:增強(qiáng)體:玻纖、碳纖、芳綸纖維等高性能纖維織物官網(wǎng):http://www.keyuechina.com/
多鳴(青島)新材料科技有限公司
多鳴(青島)新材料科技有限公司專注于從事連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn),主要產(chǎn)品有:預(yù)浸帶、熱塑性復(fù)合蜂窩板、層壓板、熱塑性蜂窩芯、熱塑性復(fù)合片材、熱塑性復(fù)合板材、CFRTP等熱塑性復(fù)合材料。官網(wǎng):https://www.dmfrtp.com/
上海杰事杰新材料股份有限公司
杰事杰集團(tuán)利用自主研發(fā)的裝備和工藝生產(chǎn)出了連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料,主要相關(guān)產(chǎn)品有:連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性單向預(yù)浸帶(簡稱:TPAC預(yù)浸帶)、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性結(jié)構(gòu)板材(簡稱:TPAC結(jié)構(gòu)板材)。官網(wǎng):http://www.geniuscn.com/
常州市愉悅復(fù)合材料科技有限公司
常州市愉悅復(fù)合材料科技有限公司專業(yè)從事高性能復(fù)合材料的研發(fā)、生產(chǎn),主要產(chǎn)品有熱塑性蜂窩芯材、連續(xù)玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料帶材、熱塑性復(fù)合材料蜂窩板,具有輕質(zhì)高強(qiáng)、綠色環(huán)保等優(yōu)異特點(diǎn),應(yīng)用覆蓋汽車行業(yè)、軌道交通、安全防護(hù)、體育器材、建筑行業(yè)等。官網(wǎng):http://www.cz-uwell.com/
江蘇韓塑新材料有限公司
江蘇韓塑新材料有限公司工廠成立于2013年,是一家以高性能非金屬復(fù)合材料為主體,集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的高科技企業(yè),主要產(chǎn)品為100-1000mm寬幅高性能熱塑預(yù)浸料復(fù)合材料及改性工程塑料共200多種產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于汽車、高鐵、航空、醫(yī)療、運(yùn)動用品等領(lǐng)域,目前年產(chǎn)量3萬噸。樹脂基體:PEEK,PEI,PES,PEKK,PPS,PES,PA,PC等官網(wǎng):http://www.h-poly.com/
江蘇亨博復(fù)合材料有限公司
江蘇亨博復(fù)合材料有限公司致力于開發(fā)、生產(chǎn)連續(xù)纖維增強(qiáng)PAEK復(fù)合材料,可根據(jù)客戶需求定制各種規(guī)格的預(yù)浸料及復(fù)合板,推出的單向及織物預(yù)浸料以PAEK樹脂為基體,連續(xù)碳纖維、玻璃纖維為增強(qiáng)材料,經(jīng)亨博自主研發(fā)的成型方式生產(chǎn)而成,預(yù)浸料中纖維含量達(dá)60%~70%,可提供出色的機(jī)械性能,應(yīng)用于航空、工業(yè)、油氣及醫(yī)療等領(lǐng)域。樹脂基體:PEEK(PAEK)、PPS、PA、PC等官網(wǎng):http://www.hengbopaek.com/
振石集團(tuán)華美新材料有限公司
振石集團(tuán)華美新材料有限公司是一家專業(yè)復(fù)合材料生產(chǎn)企業(yè),主要生產(chǎn)玻璃纖維門、熱塑、熱固、拉擠等復(fù)合材料產(chǎn)品,廣泛應(yīng)用于建筑、汽車以及風(fēng)能行業(yè)。官網(wǎng):http://www.txhuamei.com/
江蘇澳盛科技復(fù)合材料科技有限公司
江蘇澳盛復(fù)合材料科技有限公司2002年創(chuàng)立,專業(yè)從事碳纖維、芳綸等高性能纖維復(fù)合材料制品的研發(fā)和生產(chǎn),應(yīng)用于運(yùn)動休閑、建筑和橋梁加固、醫(yī)療器械、3C電子、風(fēng)機(jī)葉片、汽車、軌道交通等領(lǐng)域。官網(wǎng):https://www.aosheng-china.com/
此文由中國復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會搜集整理編譯,部分?jǐn)?shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡(luò)資料。文章不用于商業(yè)目的,僅供行業(yè)人士交流,引用請注明出處。