國內(nèi)的連續(xù)纖維管增強(qiáng)熱塑性預(yù)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(xù)玻璃纖維增強(qiáng)PP、PA等通用塑料熱塑性預(yù)浸料為主,連續(xù)纖維管增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)?;可a(chǎn)。
有關(guān)連續(xù)纖維管增強(qiáng)熱塑性復(fù)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(qǐng)了數(shù)量較多的專利:
上海杰事杰新材料(集團(tuán))股份有限公司申請(qǐng)了以纖維管和玻璃纖維為增強(qiáng)體,以PP、PE、PA6、PA12、PA1212為基體的連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸帶的制備方法;
吉林大學(xué)對(duì)纖維管含量在20%-80%范圍的連續(xù)纖維管增強(qiáng)苯乙炔側(cè)基熱塑性預(yù)浸料的制備方法;上海交通大學(xué)對(duì)碳纖維管連續(xù)化浸潤問題的解決等。
雖然連續(xù)纖維管增強(qiáng)通用熱塑性預(yù)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)線在350-450℃范圍內(nèi)長期穩(wěn)定運(yùn)行,國內(nèi)絕大多數(shù)生產(chǎn)廠家還達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
因此,連續(xù)纖維管增強(qiáng)高性能工程塑料(PEEK 、PPS或PI等)預(yù)浸料在國內(nèi)尚未有實(shí)際的批量化生產(chǎn)。
在此情況下,發(fā)展連續(xù)纖維管增強(qiáng)高性能復(fù)合材料預(yù)浸料意義重大。一方面,連續(xù)纖維管增強(qiáng)高性能熱塑性復(fù)合材料同熱固性纖維管復(fù)合材料一樣具備輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕、耐疲勞等性能優(yōu)勢(shì),在實(shí)際應(yīng)用中可大幅度減重并能大提升制件性能。
另一方面,連續(xù)纖維管增強(qiáng)高性能熱塑性復(fù)合材料預(yù)浸料同熱固性碳纖維管復(fù)合材料預(yù)浸料相比具有存儲(chǔ)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(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。
不過,發(fā)展連續(xù)纖維管增強(qiáng)高性能復(fù)合材料預(yù)浸料并非易事,國外的連續(xù)纖維管增強(qiáng)高性能熱塑性復(fù)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(yán)格保密起來,對(duì)中國還實(shí)施更嚴(yán)茍的封鎖政策。
目前,大多數(shù)企業(yè)、科研院和進(jìn)出口貿(mào)易公司都只能靠少量的進(jìn)口,并為其承擔(dān)了更高的應(yīng)用成本。以連續(xù)碳纖維管增強(qiáng)PEEK預(yù)浸料為例,國外售價(jià)折合人民幣約5500元/kg,國內(nèi)企業(yè)購買所涉及的限制采購。
關(guān)稅、運(yùn)輸?shù)葻┈崋栴}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(duì)此類產(chǎn)品的大范圍深入應(yīng)用。因此,國內(nèi)要發(fā)展高性能連續(xù)碳纖維管增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料只能靠自己。
正是看到了連續(xù)纖維管增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料的市場(chǎng)需求和應(yīng)用前景,我們無錫智上新材料科技有限公司投入重資,靠自主研發(fā)加廠商合作的模式,建設(shè)了一條用于制造連續(xù)纖維管增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料的生產(chǎn)線。
這條預(yù)浸料生產(chǎn)線不僅可以批量生產(chǎn)碳纖維管增強(qiáng)PEEK預(yù)浸料,還可以用于制造連續(xù)碳纖維管增強(qiáng)PI、PPS等多種熱塑性高性能復(fù)合材料預(yù)浸料。我公司的這條新生產(chǎn)線前期試樣比較順利。
生產(chǎn)出的連續(xù)纖維管增強(qiáng)PEEK預(yù)浸料纖維體積分?jǐn)?shù)穩(wěn)定、表面狀態(tài)良好,日產(chǎn)量可達(dá)100平方,后期經(jīng)過技術(shù)調(diào)試和改進(jìn),產(chǎn)量還有望得到進(jìn)一步提升。
連續(xù)纖維管增強(qiáng)熱塑性預(yù)浸料進(jìn)入批量化生產(chǎn)后將打破國外的壟斷局面,彌補(bǔ)國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域與國外的差距,相對(duì)更加低廉的價(jià)格也可以擴(kuò)大其在交通運(yùn)輸、醫(yī)療設(shè)備、民用器械等領(lǐng)域的深入應(yīng)用,使高性能纖維管熱塑性復(fù)合材料真正地進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化時(shí)代。