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    東麗開發出可提高熱可塑CFRP強度的技術,改善碳

    文章出處:網絡責任編輯:管理員人氣:發表時間:2015-06-17【

    東麗開發出了可提高碳纖維和熱可塑性樹脂復合材料(熱可塑CFRP)接合性能的技術。由此可制造出高強度的熱可塑CFRP。目前這種材料已經應用于家電產品的準結構部件,預計今后還能應用于家電產品和汽車等領域。



      運用新技術制造的熱可塑CFRP,是令長度7mm左右的碳纖維束含浸樹脂制成的“長纖維母粒”。用戶把這種母粒投入射出成形機,便可以成形為所需形狀。通過在樹脂中添加碳纖維,可以獲得強度比樹脂單體更高的成形品(這一階段的纖維平均長度為0.6~0.7mm左右)。

      然而,當熱可塑CFRP的基體樹脂使用聚丙烯(PP)或者聚亞苯基硫醚(PPS)時,因碳纖維和樹脂的界面接合性較差,所以存在無法獲得所期待的高強度的問題。材料會沿界面剝離,在受到大的沖擊時,會只有樹脂受到破壞,所以復合材料的強度基本上取決于樹脂的強度。 內容來自123456



      于是東麗在碳纖維和樹脂的接合性的提高上下功夫,成功地提高了復合材料的強度。具體來說,在制造母粒的階段,在碳纖維的表面涂布有機物。另一方面,在樹脂中添加可與這種有機物發生化學反應的物質,并在此基礎上制造長纖維母粒。將這種長纖維母粒射出成形時,碳纖維中的有機物和樹脂中的添加物就會相互結合,所以可以確保兩者界面的結合性能。

      東麗認為,應用了新技術的熱可塑CFRP有望替代長纖維母粒型的玻璃纖維強化樹脂(GFRP)。由于碳纖維比玻璃纖維的強度更高、比重更小,所以可以確保與GFRP同等的強度,同時還有望實現輕量化。比如,基體樹脂為PP時,配合重量比20%碳纖維的熱可塑CFRP的強度與配合重量比40~50%玻璃纖維的熱可塑GFRP相當,而且可以減輕20~30%的重量。但結構部件本身的材料成本,即使考慮輕量化帶來的材料用量減少因素,熱可塑GFRP的成本仍高,這樣用戶要采用熱可塑CFRP,就必須改進包括周邊部件在內的設計。 本文來自123



      熱可塑CFRP的基體樹脂使用聚酰胺6(PA6)或者丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)時,不存在上述的接合性問題,所以東麗之前已經推出了使用PA6和ABS的熱可塑CFRP的長纖維母粒產品。今后還將利用新技術,在產品線中增加使用PP和PPS和熱可塑CFRP長纖維母粒。

      另外,東麗計劃在2012年2月15~17日舉行的“nano tech 2012(第11屆納米科技綜合展暨技術會議)”上展示新技術。

    (記者:高野 敦,《日經制造》) 

     

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