Page 80 - 《橡塑制造与节能环保》2018年4期

海外消息

Overseas news

藉由浸润剂提升热塑碳纤维复合材料性能

开启无限可能

Infinite possibilities for improving the performance of thermoplastic carbon fiber composites
by infiltration agent

了新的突破。新的热塑型浸润剂配
方中添加了特殊的偶联剂，一侧可
有效与常规碳纤维表面产生化学接
枝，另一侧可与聚丙烯树脂产生良
好键结。藉由这个新配方牢牢结合
纤维与树脂两边，发挥复合材料一
加一大于二的复合效果。
新的热塑型浸润剂另一个主要
用途在于提供碳纤维纱束良好的保
护与加工性能，例如：纤维的集束
性与抗磨擦毛羽性变得更好。聚创
新材料公司研发出的润滑剂，适当
运输工具的轻量化发展趋势 现今，热塑连续碳纤维复合材 比例添加于浸润剂配方中，便可加
促使复合材料被大量应用在其中。 料的生产工艺主要问题点在于商品 强对碳纤维的保护，减少后制程中
但是，车用部件要求大量且快速的 化碳纤维表面处理均以热固性树脂 断丝停工的发生机率。
生产，传统使用热固性树脂的复合 为目标，此种碳纤维与热塑性树脂 研究团队更发现可以在不去
材料很难配合，热固性复材固化成 接着界面强度普遍不足，甚至含浸 除原有纤维表面浸润剂的情形下，
型时间长，模塑成本高，成为了运 不良。其中界面强度不足必须在碳 直接浸涂新的浸润剂也能达到增强
输工具行业导入复合材料的一大瓶 纤维表面改性、或涂布浸润剂加以 性能的效果。为验证此种假设，聚
颈。 克服，或将碳纤维烧制后，施以电 创与科森复合材料公司以商品级3k
相对热固性树脂而言，热塑 化学湿式或是电浆干式处理，使纤 T300平纹布含浸聚丙烯树脂，压制
性复合材料具有许多先天的优势： 维表面生成有限的官能基，再涂覆 板材进行三点抗弯实验测试新浸润
可快速塑形生产，预浸料不需低温 浸润剂，增加此官能基与树脂基材 剂的效能。实验结果证实新型热塑
即可长时间保存，可重复加热塑形 键接，从而增强界面强度并帮助含 性浸润剂的良好效果。图一断面破
藉以降低不良品的发生，制品可 浸。 坏电子显微放大图，我们可以看出
回收再利用等。这些优势对于大批 在众多热塑树脂基材中，聚丙 浸润剂在纤维表面形成一个相当好
量生产的部件来说，最能符合成本 烯(PP， Polypropylene) 容易取 的界面，碳纤维聚丙烯复合材料在
效益。使用单向连续碳纤维或编织 得，机械性能佳，耐候、耐化性优 抗曲测试破坏后，树脂仍紧紧包覆
布浸润的热塑性复材，其纤维长度 良，广泛运用于车用材料。然而， 住纤维。
长，分布具方向性，能够设计复合 聚丙烯化学结构中并无官能基，这 这个实验结果证实，以未去浆
材料需要的结构强度，满足设计应 成为商业化生产连续碳纤维增强聚 处理的碳纤维布直接浸泡聚创新型
用的要求，连续纤维增强热塑性复 丙烯复合材料最大障碍。 浸润剂制板，其断裂应力强度较未
合材料，已经发展成为在新能源车 近日“聚创新材料公司”的研 处理之试片能有效提高146%。
取代金属应用的全球趋势。 发团队，在热塑型碳纤维浸润剂有 “水性碳纤维浸润剂符合科森

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