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明天的明星:纤维增强热塑性塑料

发布日期:2020-03-12 13:47 作者:75秒赛车 点击:132

  从众所周知的宝马i3到天空中空客A320,从日夜旋转到日常使用的、家用电器和体育产品。纤维增强热塑性塑料的数字随处可见,但往往被。公众忽视。但不可否认的是,它在日&#;常生活、工业生产和各种高端&#;技术中发。挥着越来越重要的作。用。因此,随着技术的进步,其发展前景越来越受到人们的青睐。

  2015年,国内热塑性复合材料总产量为1764;000吨,占国内纤维增强塑料行业总产量的38,.6%。2016年,我国纤维增强热塑。性产品产量比去年同期增长11.39%,占。国内纤维增强塑料产业总产量的42,.5%。2017年,我国纤维增强热塑性产品的产量仍有望维持两位数。的增长.目前,日本、欧洲和美国等发达国家和地区纤维增强的热塑性。塑料总量已超过纤维增强的热固性塑料。

  根据马克桑德马克斯。公司发布的热;塑性复合材料市场报告,到2、020年。热塑性复合材料市场将从&#;2015年至20;20年的99亿美元扩大到6.5%。预计亚洲消费品、市场份额将达到1.5亿美元,从20,17年到2022年将增长4.3,%。

  。热塑性塑料是由热塑性树脂和各种辅!料制成的最广泛使用的塑料。在热塑料塑料塑料中,树。脂。分子链是线型或支链的结构分子链。在一定的温度条件下,可以软化或熔化成任何形状。。冷却后,形状保持不变;这种;状,态可以。重复和可塑性,这种重复只是一种物理变化。

  聚乙烯(PE),聚;丙烯(PP),聚氯乙烯(PVC),聚苯乙烯;(PS),聚甲醛(POM),;聚碳,酸酯(PC),聚酰胺(PA)

  各种热塑、性塑料的增、强效果各不相同,首推&#;聚酰胺应用广泛,聚氯乙烯聚碳酸ABS聚乙烯聚丙烯等增强&#;效果也较好。

  热塑料增强纤维材料必须具有强度高、。伸长率孝刚性好、蠕变孝耐热、性好等特点。玻璃;纤维,碳纤维,玄武岩纤维,芳纶纤维等..

  玻璃纤维最广泛使;用,&#;因为玻;璃纤维不!仅具有上述特性,而且适用于工业生产成本低廉的来源。它是纤维!增强热塑性塑料(、FRTP)最重要的原料。在热塑性塑料中加入玻璃纤维可使机械强度提高1~2倍,耐疲劳性能提高1~2倍,抗、蠕变性能提高1~4倍。热变形温度增加10°20°C,可使脆性工程材料的抗冲击性能提高1°3倍,可,降低线路膨胀率。

  、热塑性!复合材料经历了以下主要阶段,以增强纤维的形式。短。纤维增强了热塑、性复合材料的长纤维,增强了热塑性!复合材料的连续纤维,增强了热塑性复合材料。

  短纤维增强热塑性塑!料一般为纤维长度约2~4mm。这、是第一次工业生产FRTP。颗粒:&#;1951年,美国首次使用短切玻璃纤维来提高聚丙烯的热塑性复合材料;在20世纪60年代!中期。随着螺杆注塑机的广泛应用,热塑性基复合材料可大规模生产和使、用。

  短纤;维增强热塑、性复合材料的强度、刚度和尺寸稳定性均优于未加强聚合物基体材料。在过去的半个世纪里,短纤维增强了热塑!性复合材料,主导了热塑性复合。材料的市常广泛应用于汽;车、工业、机械工业、电子/电气船舶、航空航天等领域。

  长纤&#;维增强热;塑性塑料一,般以聚丙烯聚酰胺(Nilon)聚,苯硫醚聚苯硫醚聚醚聚醚醚醚醚醚醚醚醚醚醚醚等热塑性塑,料为基体。采用玻璃纤维、碳纤维和尼龙纤维作为增强材料。采用连&#;续纤维无扭曲粗纱和热,塑性塑料挤出造粒或生产方法制;备半成品,然后通过注射或模具形成产品。

  热塑性树脂均匀分布于热塑性基体、树脂中,可完全浸渍,增强纤维长度一般为10~50mm。纤维含量一般为30%或50%。根据成形过程,LFT分为两类:一类是LFT&#;颗粒的制造方法,如。电线包皮法等,纤维含量可达20%~60%。最常用的是40%和50%。一种是直接成型的液化天然!气(D-,LFT或LF!T-D)纤维和塑料在生产线复合!挤出后直接注射成型或挤,出最终产品。半成品的加工、仓储、运输等操作具有很大的发展潜力。

  LFT的发展主,要由汽车工业促进,消费品和工业产品市场也将具有良好的发展潜力。根据全球工业分析师发。布的一份报告,20。17年全球L,FT使用了313400吨。

  塑料主要用于聚丙烯或聚碳酸酯。GMT采用高!速压缩机或冲压机进行成型.GMT材料具有韧性好、密度高、耐腐蚀性好!、耐热性好、保存时间长、废料可再生利&#;用等优点。它是一种绿色环保材料,具有低能耗和无环境污染.

  GMT材料在汽车工业中得到了广泛的应用,其性能优于热固体材料,降低了质量和噪声。可用于制造保险杠;、横;梁、仪!表板、骨架、发动机罩、防石罩、座椅骨架、电池支架、汽;车底板、轮罩、行李架和车顶。

  连续纤维增强热塑性塑料近30年。纯塑、料SFT和LFT的扩展和发展可提供比它们更好的结构。性能。热固性复合材料在抗冲击耐蚀性成;形周期、成本和可持续性方。面明显优于热固态复合材料。

  玻璃纤维和碳纤维是制造连续纤维;以提高热塑性塑料的主要增强材料。树脂主要采用聚酰胺(PA)。、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺(PEI)、聚苯硫!醚(PP;S)、聚丙醚酮(PEEK)等。

  全球,市场研究与咨询公司卢钦、特尔(Lu&#;cintel)发布的市场报告显示,从2015年到2020年。全球纤维增强热塑性塑料市场预计将增长6.9%。

  空间工业!的发展是促进持续纤维增强热塑性塑料发展的重要动力。由于连续纤维增强的热塑性塑料具有较高的韧性和损伤、容限性和优良的高温!性能,材料引起了航空业的极大关注。并开始显示飞机。应用的优点。此外,近年来,连续纤维,增强热塑性。塑料在汽!车运输、!工业、医疗船舶等市场上的应用也逐渐扩大。

  除了上述主流增强的热、塑性塑料外,近年。来热塑性复合材料的、核心结构也在上升。这种材料是由两个蒙皮之间的核心结构制成的,只有少量的重量才能显著提高效率,因此在&#;汽车集装箱建筑等领域得。到了广泛的应用。

  热塑;性复合材料在世界各地得到了迅速的认可。它可以代替许多材料,如压铸。金属组件市场上的传统塑料。包括工业设备、汽车消。费品等&#;。高冲击强度较好的表面质量较低的产品在高温和,零下温度环境中的高刚度和恒定负荷下的抗蠕变性使得热塑性复合材料市场性价比。的优点使得热塑性复合材料在航空航天和国防交通电;子工业中更具吸引力。

  纤维增强热塑性塑料是。目前最具竞争力的高;性能。汽车轻型、材料之一。同时,它具有复合材料和零件的结构设计和成形制造的突出优势。在,汽车中使用的FRTP部件包括进气歧管空气过滤器总成阀盖和发动机罩。复合材料供应商认为,F。RTP应广泛应用于发动机周围,如!进气系统组件、油罐和变速箱外壳。

  目前。巴斯夫,塞拉尼斯,RTP,普利万沙伯基础产业,帝斯曼,杜邦,埃曼;,米拉克隆,阿博格,克劳斯马菲,迪芬巴卡并形成了从技术研发!、自动化生产和设备在线测试产品设计等一&#;系列完整的产业!链;。

  宝马(BMW)和西格里(SGL)碳纤维合资公司推出的宝马3和宝马8纯电动汽车成功地使用了大量碳纤维复合材料(CC)用于制造汽车内外部的&#;关键,承,载部件,促进了碳纤维复合材、料在汽车中的应用;。

  ,FRTP不仅是汽车工业中最受欢迎的轻质材料,近年来也开始高;度关注和开发CFRT应用的可行性。空客在A350XW问世前投入巨资开发CFRT和零部件制造技术。超过1500个不同的飞机零件是由CFRT生产的。例如,连续编织CF/PPS复合材料门&#;;美国隐形、战斗,机还使用!CF/Peek复合材料制造非金属紧固件,以吸收电磁波。&#;达到隐身的效果。

  TenCat&#;e现在推出了一系!列TenCatex材料给市常;包括碳纤维玻璃纤维和氨纶纤维增强的pekpei和pps树脂单向纤维预浸..空客领先产。品超大型飞机A380机翼前缘和较小的A340采用PPS作为树;脂基础的复合材料,以再次保证高耐冲击;。万利航空公司G650公务飞机具有热塑性复合&#;材料、方向舵和起落架。该结构&#;是由TenCatex碳纤维增强PPS预浸。

  ;热塑性复合材料在空间中的应用,越来越,广泛。例如,随着通信遥感的发展,需要增加光学直径,以提高遥感器&#;的分辨率。包括各种空间摄像机主光学系统反射器(表面和非球面)和;光机扫描空间遥感器扫描镜。用金属制成的反射器重量过大,设计方案无法实现,;热塑性复合材料可!以有效地解决。

  增强型!热塑性塑料在可再生能源结,构中也有很大的发展空间.例如,热塑性复合材料相对较短的模具;周期和相对简单的修复和。再循环能力吸引了风电叶片制。造商的注意。

  爱尔兰的EireCompositeo与三菱重工。奥斯龙玻璃纤维和CyclicsCor&#;poration合作。使用环对苯二甲酸丁二酯(C、yclicbutylenethalate..也就是说,CBT>;生产了一个长12.;6米或85英尺的风电叶,、这是一种液体模塑玻璃纤维增强的热塑性塑料。;该研究和开,发项目是该公司绿色叶片(绿色叶片)项目的一部分,旨在开&#;发大型热塑性&#;复合材料叶片。该叶片比目前主导地位的热固性复合叶片更轻、、更便宜,其生产速度更快,使用寿命结束后可回收利用。

  目前,,FRTP也已成为建筑业的新宠。GFRT建筑模板下水槽的G&#;FRT盖。板CFRT建筑柱得到了广泛的应用。最近,Fiberlite使&#;用连续玻璃纤维编织布GFRT模具来制造彩色井盖。

  此外,石油和天然气行业机械制造体育产品、医疗技术等&#;消费品对FRTP的需求也在增加。荷兰,Ebern石油和天然气公司最近在其简报中宣布,它的热塑性复合材;料管道的优越热塑性复合材料下行管道&#;和跨连接管道可以达到最深的水中油井。为;了提高油井的性能,不需要高成本的管道修复。热塑性复合材料输送管道有。效地解决了腐蚀问题,降&#;低了成本。

  此外,耐克热塑性聚氨酯高尔夫球获!得了美国专利和75秒赛车商标办公室(USPT!O)专利高,尔夫球的内部覆盖!层和外部覆盖层。

  三星GalaxyGea!rS2智能手表带选用了DismanArnitel复合材料Arnit、el,便于通过注射成型工艺加工。它还可以与其他热塑性;塑料(如聚碳酸酯ABS和热塑性聚酯&#;)一起使用。阿尼特尔聚合物是因为它能、完美地平衡!物理和化学性能,即皮带材料,精致的皮肤触觉和舒适。同时,美国药典委员会和国际标准组织;对电子设备的生物相容性进行了认证。