在成功研制出以热塑性树脂聚醚醚酮(PEEK)为基体的连续碳纤维增强复合材料单向预浸带后,为进一步扩大高性能热塑性碳纤维在更多领域应用,国内的碳纤维零部件应用商智上新材料科技又开始尝试另外三种基体材料,即聚苯硫醚(PPS)、增韧尼龙(PA6)及聚酰亚胺(PI)。因为从树脂特性及技术难度上说,聚醚醚酮的工艺要求水平相对更高,因此,这三种基体的单向预浸带的制备并无悬念。这样,智上新材料的碳纤维产品版图里既有高温热塑性树脂,又有较低温度的树脂系列,产品体系更为丰富。

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过去应用较多的碳纤维复合材料主要是以热固性树脂基体为主,热塑性碳纤维的应用仅局限于短切或粉末碳纤维增强的方式,以连续碳纤维为增强体的热塑性复合材料应用很少涉及聚醚醚酮这类高端树脂体系。主要是因为中高端的热塑性树脂与连续碳纤维的结合存在诸多的技术难题,其预浸工艺比热固性碳纤维复合材料要复杂得多。要想解决这些技术难题,不仅要有巨大的投资用于购置设备和原材料,而且还要有完整的技术团队来不断优化整个工艺流程。

即便困难重重,在智上新材料看来却绝对是一件值得去尝试和努力实现的事。首先,与热固性复合材料相比,以热塑性树脂为基体的连续碳纤维增强复合材料在耐磨性、耐高温性等方面有更为优秀的性能表现,在航空航天以及高端的智能机械、新能源等领域有着不可估量的应用潜力,市场前景值得期待;其次,日本的碳纤维巨头帝人、东丽早就着力开发这项技术,目前其相关产品在国内很难购买,价格与渠道都处于垄断之中。

以PEEK为代表的高端热塑性树脂在熔融状态下流动性很差,而且高温耗能非常多。因此,在这种热塑性单向预浸带的研制过程中,智上新材料首先解决的就是浸渍效率低和浸渍成本高这两个问题,解决了主要问题再来优化产品的其它性能。从外观上首先要保证预浸带表面光滑、无毛刺现象,连续碳纤维丝束分布均匀,截面整齐;从性能上要充分发挥碳纤维材料及热塑性树脂的优势之处,通过1+1大于2的方式,赋予这种高性能新材料更为引人注目的价值体现。

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目前,智上新材已将进入量产化的连续碳纤维增强热塑性单向带作为下一阶段的核心业务,新产品将在全国范围内进行推广。随着连续碳纤维增强热塑性单向预浸带产品系列的不断扩大,应用市场的范围也将随之拓展,连续碳纤维增强热塑性复合材料产品应用将向更多元化发展。

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