國內的連續纖維管增強熱塑性預浸料相關(guān)產(chǎn)業(yè)起步較晚,到目前為止,市場(chǎng)上仍以連續玻璃纖維增強PP、PA等通用塑料熱塑性預浸料為主,連續纖維管增強熱塑性預浸料尚未實(shí)現規?;可a(chǎn)。
有關(guān)連續纖維管增強熱塑性復合材料的研究,一些高等院校研究所及科技型企業(yè)也都開(kāi)始涉足,例如吉林大學(xué)、上海交通大學(xué)、上海杰事杰新材料股份有限公司等先后申請了數量較多的專(zhuān)利:
上海杰事杰新材料(集團)股份有限公司申請了以纖維管和玻璃纖維為增強體,以PP、PE、PA6、PA12、PA1212為基體的連續纖維增強熱塑性預浸帶的制備方法;
吉林大學(xué)對纖維管含量在20%-80%范圍的連續纖維管增強苯乙炔側基熱塑性預浸料的制備方法;上海交通大學(xué)對碳纖維管連續化浸潤問(wèn)題的解決等。
雖然連續纖維管增強通用熱塑性預浸料的制備方法日趨成熟,但由于PPS、PEEK、PI 等工程塑料加工溫度高,需要生產(chǎn)線(xiàn)在350-450℃范圍內長(cháng)期穩定運行,國內絕大多數生產(chǎn)廠(chǎng)家還達不到這個(gè)標準。
因此,連續纖維管增強高性能工程塑料(PEEK 、PPS或PI等)預浸料在國內尚未有實(shí)際的批量化生產(chǎn)。
在此情況下,發(fā)展連續纖維管增強高性能復合材料預浸料意義重大。一方面,連續纖維管增強高性能熱塑性復合材料同熱固性纖維管復合材料一樣具備輕質(zhì)高強、耐腐蝕、耐疲勞等性能優(yōu)勢,在實(shí)際應用中可大幅度減重并能大提升制件性能。
另一方面,連續纖維管增強高性能熱塑性復合材料預浸料同熱固性碳纖維管復合材料預浸料相比具有存儲要求低、可回收、可二次加工利用等優(yōu)點(diǎn),更符合國家的新能源及可持續發(fā)展戰略。
不過(guò),發(fā)展連續纖維管增強高性能復合材料預浸料并非易事,國外的連續纖維管增強高性能熱塑性復合材料技術(shù)成果早就市場(chǎng)化了,但其核心制造技術(shù)及相關(guān)的裝備都被嚴格保密起來(lái),對中國還實(shí)施更嚴茍的封鎖政策。
目前,大多數企業(yè)、科研院和進(jìn)出口貿易公司都只能靠少量的進(jìn)口,并為其承擔了更高的應用成本。以連續碳纖維管增強PEEK預浸料為例,國外售價(jià)折合人民幣約5500元/kg,國內企業(yè)購買(mǎi)所涉及的限制采購。
關(guān)稅、運輸等煩瑣問(wèn)題將實(shí)際價(jià)格進(jìn)一步推高,拿到手的實(shí)際價(jià)格差不多是成本價(jià)格的2-3倍。這就很大地限制了市場(chǎng)對此類(lèi)產(chǎn)品的大范圍深入應用。因此,國內要發(fā)展高性能連續碳纖維管增強熱塑性預浸料只能靠自己。
正是看到了連續纖維管增強熱塑性預浸料的市場(chǎng)需求和應用前景,我們無(wú)錫智上新材料科技有限公司投入重資,靠自主研發(fā)加廠(chǎng)商合作的模式,建設了一條用于制造連續纖維管增強熱塑性預浸料的生產(chǎn)線(xiàn)。
這條預浸料生產(chǎn)線(xiàn)不僅可以批量生產(chǎn)碳纖維管增強PEEK預浸料,還可以用于制造連續碳纖維管增強PI、PPS等多種熱塑性高性能復合材料預浸料。我公司的這條新生產(chǎn)線(xiàn)前期試樣比較順利。
生產(chǎn)出的連續纖維管增強PEEK預浸料纖維體積分數穩定、表面狀態(tài)良好,日產(chǎn)量可達100平方,后期經(jīng)過(guò)技術(shù)調試和改進(jìn),產(chǎn)量還有望得到進(jìn)一步提升。
連續纖維管增強熱塑性預浸料進(jìn)入批量化生產(chǎn)后將打破國外的壟斷局面,彌補國內相關(guān)領(lǐng)域與國外的差距,相對更加低廉的價(jià)格也可以擴大其在交通運輸、醫療設備、民用器械等領(lǐng)域的深入應用,使高性能纖維管熱塑性復合材料真正地進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化時(shí)代。