國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高性能熱塑性復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化之路淺析

熱塑性復(fù)合材料自從被開(kāi)發(fā)以來(lái)，一直都受到各個(gè)國(guó)家的重視，相關(guān)的研究及應(yīng)用更是層出不窮。像航天航空、汽車(chē)、化工、電子電器等領(lǐng)域都是熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用和發(fā)展速度較快的領(lǐng)域。特別是近10年來(lái)，每年的消費(fèi)量均超25% 的速度增長(zhǎng)，發(fā)展速度比熱固性復(fù)合材料高數(shù)倍。

根據(jù)2019年熱塑性復(fù)合材料研究報(bào)告顯示，全球熱塑性復(fù)合材料市場(chǎng)規(guī)模將從2019年的280億美元增長(zhǎng)到2024年360億美元，預(yù)測(cè)期內(nèi)的復(fù)合年增長(zhǎng)率為5.2%。

熱塑性復(fù)合材料優(yōu)勢(shì)（與熱固性復(fù)合材料相比)

1.環(huán)境影響因素小—儲(chǔ)存方便，儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)（原材料可以在室溫下長(zhǎng)期儲(chǔ)存）。

2.材料可以熔融連接。

3.性能優(yōu)異：更高的韌性和損傷容限、優(yōu)異的阻燃性能和低的煙氣毒性、低的吸濕率、一些熱塑性復(fù)合材料還有更高的使用溫度。

4.可以回收再加工。

5.材料成型快、成型方式多樣化，更適用于自動(dòng)化生產(chǎn)。

熱塑性復(fù)合材料用樹(shù)脂分類(lèi)

1. 常用的高性能熱塑性樹(shù)脂：聚醚醚酮（PEEK）、聚醚酰亞胺（PEI）、聚苯硫醚（PPS）和聚芳醚酮（PEKK）等，具有優(yōu)異的缺口沖擊強(qiáng)度和損傷容限，其中PEEK在航空航天應(yīng)用最多。

2. 其他熱塑性樹(shù)脂：聚酰胺（PA）、聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚碳酸酯（PC）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）、熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）等。

熱塑性復(fù)合材料預(yù)浸料國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

國(guó)外對(duì)于連續(xù)纖維增強(qiáng)高性能預(yù)浸料的研究起步較早。目前，國(guó)外行業(yè)內(nèi)的龍頭企業(yè)已經(jīng)完成了高性能熱塑性復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

國(guó)內(nèi)對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)高性能熱塑性復(fù)合材料預(yù)浸料制備技術(shù)的研究進(jìn)程較為緩慢，高性能熱塑性復(fù)合材料仍處于實(shí)驗(yàn)、小試階段以及初步的應(yīng)用探索，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方法還不成熟。國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)化是流延法制備玻纖增強(qiáng)PP、PA、PC、PE等熱塑樹(shù)脂的預(yù)浸帶，目前也有部分廠(chǎng)家做出來(lái)碳纖預(yù)浸PPS或PEEK的預(yù)浸料，但是受制下游應(yīng)用原因沒(méi)有批量應(yīng)用。

今后幾年高性能熱塑性復(fù)合材料必然是行業(yè)研究的熱點(diǎn)方向之一。如何完成國(guó)內(nèi)高性能熱塑性復(fù)合材料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，仍需行業(yè)內(nèi)外的研究人員共同努力。