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聚苯硫醚热塑性碳纤维复合材料的预浸关键材料技术开发和应用

発表日:2019-02-28 14:45:22クリック回数:1195

传统预浸料生产方法是以热固性树脂为基体,通过溶液法或热熔法浸渍纤维或织物制成单向或织物预浸料。进来随着复合材料的发展,先进复合材料优异性能得到广泛认可,使用领域不断扩大, 为了满足汽车工业、轨道交通及其他工业领域对碳纤维复合材料的需要,于是制造预浸料的新材料和新工艺应运而生,一遍提高复合材料生产速度,降低复合材料制造成本,减少甚至消除复合材料对环境的污染,碳纤维增强热塑树脂预浸料正好适应了这种形式和要求,受到国内外普遍重视,投入大量人力物力进行开发。

   通常使用环氧树脂上浆剂的碳纤维与热塑性塑料树脂的相容性差或不相容,导致其复合材料层间剪切强度低。图1为环氧上浆剂的碳纤维与不同树脂基体制备复合材料的层间剪切强度。由图可见,涂有环氧上浆剂的碳纤维增强环氧树脂,其复合材料层间剪切强度明显高于增强热塑性复合材料。

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其次环氧上浆剂一般只能用于250℃以下成型温度,超过此温度会导致分解从而排除气体,在复合材料表面形成微孔,轻则制备的复合材料层间剪切强度低下,重则会导致复合材料成型失败。

目前国内市场的PPSPEEK的连续碳纤维预浸带市场基本被少数国外大品牌占据,严重依赖进口,并且在某些关键领域面临原料封锁的窘境。

苏州中欧app官网- 中欧(中国)科技有限公司公司采用中欧app官网- 中欧(中国)科技有限公司分散技术和助剂合成技术,开发了专用树脂生产设备和合成了专门的助剂,用于对聚苯硫醚原材料的的改性,解决了热塑性树脂在预浸过程中的流动性和与碳纤维结中欧app官网的两大关键问题。一方面,通过有机低聚物活性官能团,如大量的烷基或芳基等非极性官能团,以及大量酚羟基、醚基等极性官能团,与高聚物进行反应结合,良好的分散于含有苯环结构的高聚物体系之中,如聚苯硫醚、聚醚醚酮。使得树脂与其他组分之间拥有良好的相容性和结中欧app官网;另一方面,有机低聚物能有效的渗透到聚苯硫醚等类型大分子链之间,降低大分子链之间的摩擦,起到了润滑的作用,从而降低聚苯硫醚分子交联以及结晶的倾向,进而进一步提升了其流动性。

由此技术改性的PPS树脂的流动性成倍提高,并且耐热性也有较大提升。非常适合用于连续碳纤维复合材料的制备。图23为中欧app官网- 中欧(中国)科技有限公司公司改性前后PPS的数据对比。

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经此改性的聚苯硫醚等树脂其流动性得到成倍提高,同时与碳纤维有着良好的结中欧app官网,碳纤维无需特殊的上浆处理,即可实现预浸,已经在一些案例中实现工业化应用。填补了国内相关材料技术的空白。并与相关的国外单位开展了合作。图45为中欧app官网- 中欧(中国)科技有限公司PPS制备得到的PPS连续碳纤复材的产品应用。

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