CF/PPS预浸料批量制备是否已经实现?
碳纤维作为重要的战略资源,进出口都会受到一定的管控限制,想要获得性能出色且价格低廉的优质碳纤维,还是得依靠自身的技术和产能。热塑性碳纤维是未来发展的重要方向,其中包括CF/PPS、CF/PEEK和CF/PA等品类,本文主要介绍CF/PPS,看看该型复合材料是否已经实现了批量制备。
CF/PPS预浸料批量制备是否已经实现?
CF/PPS是碳纤维聚苯硫醚的缩写,是由碳纤维与热塑性聚苯硫醚树脂融合而成的,具有不错的机械性能,同时耐化学腐蚀性较为出色,对比热固性碳纤维,它的耐高温性有所提升。
CF/PPS预浸料是用于制作CF/PPS制品的中间体材料,想生产出CF/PPS预浸料并不是一件容易的事情,其中隐藏这不少难题。经过近几十年的研究和实验,CF/PPS预浸料已经实现了小批量的制备。
目前碳纤维产业中主要以热固性碳纤维居多,热固性碳纤维在机械性能上的表现与热塑性碳纤维互为伯仲,相差不算太多。但热固性碳纤维的制备难度相对较低,更符合当前市场的使用需求,而热塑性碳纤维将会作为碳纤维产业下一个阶段发展的重要环节。
目前国内已经有几家公司具有了可靠的热塑性碳纤维制备技术,智上新材料便是其中的一家。我司制备的热塑性碳纤维预浸料外观均匀,性能稳定,可以与国内一些碳纤维大厂的热塑性碳纤维进行对比。
批量制备CF/PPS预浸料难点在哪?
包括CF/PPS在内的多款热塑性碳纤维复合材料,它们在制备时都存在一些相同的难点。目前制备热塑性碳纤维预浸料多采用熔融浸渍法,高温熔融的热塑性树脂具有极高的粘性,想要便捷高效均匀的流动并浸润碳纤维,是非常困难的,来看看到底有哪些问题需要一一解决。
1、材料兼容性:CF/PPS预浸料要求碳纤维与PPS树脂体系之间具有兼容性。确保树脂充分润湿并与碳纤维粘合可能具有挑战性,因为PPS在树脂流动和浸渍方面具有固有的局限性。
2、平衡配比:选择合适的PPS树脂并配制用于预浸料生产的过程可能很复杂。它涉及考虑粘度、固化动力学、保质期、可加工性以及与碳纤维的相容性等因素。在确保最佳树脂浸渍的同时实现所需的性能平衡可能是一个挑战。
3、纤维排列和分散:在整个预浸料中实现均匀的纤维排列和分散对于一致的机械性能和结构性能至关重要。确保碳纤维在树脂基体中正确排列和分布可能具有挑战性,特别是在生产复杂形状或高度轮廓的预浸料时。
4、树脂浸渍和控制:正确的树脂浸渍对于实现所需的纤维与树脂比率并避免出现空隙、干点或富含树脂的区域等问题至关重要。控制树脂浸渍以确保碳纤维上的一致和均匀分布可能是一个挑战,需要工艺优化和控制。
5、固化工艺:CF/PPS预浸料通常需要固化工艺才能实现所需的机械性能。必须仔细控制固化过程,以避免出现固化不充分、树脂收缩或形成空隙等问题。
热塑性碳纤维具有独特的可重复加工特性,这是它被寄予厚望的主要原因,虽然制备热塑性碳纤维预浸料存在种种困难,但翻越过这些困难的山丘,后面就是一望无垠的坦途。
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