发布时间:2020-11-04 浏览人数:人
聚苯硫醚(PPS)是应用最为广泛的工程塑料之一,其独特的分子结构使其具有很多性能优势,例如耐高温,可以长期耐受200℃的工作温度;刚性好;收缩率和吸水率都非常低;具有良好的阻燃性、化学稳定性和电性能。不过,PPS质地较脆,增强类纤维往往具有很高的强度和模量,使用这些纤维作为增强体后,聚苯硫醚复合材料在受到外力冲击时,增强体可以承载相当大的一部分应力,从而提高复合材料的冲击强度。常用的增强纤维有玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、芳纶纤维等。碳纤维具有质轻、强度和模量高、耐腐蚀耐高温、膨胀系数小等优点,当其作为增强体与PPS复合使用时,能有效弥补PPS的自身缺陷,提升材料的应用价值。
但是由于技术原因,之前国内的连续碳纤维增强PPS复合材料都要依赖进口,严重阻碍了国内市场的大范围应用。经过长达数年的艰苦攻关,近日,连续碳纤维增强PPS复合材料制备技术终于取得了重大突破。热塑性碳纤维复合材料研发团队成功解决了碳纤维树脂难以被浸润、与热塑性树脂融合效果差的问题,并且实现了连续碳纤维增强PPS预浸带的稳定量产,为后续的连续碳纤维增强热塑性PA、PEEK等系列产品的规模性量产积累了宝贵的经验。
据悉,连续碳纤维增强PPS复合材料在强度、耐磨性、耐冲击性等性能方面要明显优于短切或粉末碳纤维增强PPS,但是采用连续碳纤维增强的方式对相关制造设备和制作工艺有着很高的技术要求。特别是碳纤维很难被完全浸润的问题,一直属于业内公认的难题。最终,研发团队优化和调整出了适用于PPS、PEEK等不同种类热塑性树脂使用的连续碳纤维增强预浸带生产设备。
连续碳纤维增强PPS预浸带表面光滑,树脂浸润度高,富有光泽,最大宽幅能达到60cm,连续性碳纤维排布均匀,很好地保留了纤维的完整性,碳纤维的含量比在20%-40%之间。该新型复合材料不但具备工程塑料的高抗冲击性机械性能,还继承了碳纤维低密度、高强度、耐腐蚀、易成型的优良特性。整个生产线最大产能可以达到300吨/年。
除了性能外,这种连续碳纤维增强热塑性复合材料与短切或粉末碳纤维增强热塑性复合材料在制品生产工艺及应用上也存在一定的区别。这类预浸带适用于碳纤维模压工艺等,与已有的短切碳纤维注塑工艺相比,这种工艺和材料更适用于结构承载件,在强度和刚度上远优于前者。因此,这类碳纤维PPS复合材料不仅限于在一般的民用领域使用,更倾向于满足航空军工、轨道交通、高端医疗、智能机械等更多专业领域的应用需求。