國產碳纖維長絲增強工程塑料制備技術(碳纖維增強塑料)技術簡介
碳纖維增強工程塑料復合物具有比傳統玻纖增強工程塑料體系無法比擬的抗拉性、抗彎曲性、耐磨性、耐疲勞性等一系列優異性能,其比強度大于鋁鎂合金,質量卻輕于鋁鎂合金,并具有鋁鎂合金所不具備的隔熱性。利用碳纖維廢絲增強技術來制備工程塑料改性材料是一類全新的高性能化和功能化工程材料,它既具有比玻纖增強塑料更優異的力學性能,也具有碳纖維增強材料所特有的自潤滑性、導電性、抗靜電性和電磁屏蔽性能;而其成本卻接近于玻纖增強塑料。
技術指標
指標 ABS 碳纖維增強ABS 尼龍66 碳纖維增強尼龍66
CF含量(wt%) 0 10 0 10
拉伸強度(MPa) 32。85 72。85 74。3 125。2
彈性模量(GPa) 0。57 2。35 1。36 2。21
斷裂伸長率(%) 0。29 3。04 4。19 8。27
彎曲強度(MPa) 85。5 126。3 95。0 158
彎曲模量(GPa) 2。32 4。8 2。41 5。6
缺口沖擊強度(KJ/m2) 23。78 7。502 3。151 8。66
應用范圍
近年來,碳纖維增強工程塑料在民用領域的應用得到不斷的推廣,其中用于體育休閑用品如網球拍、滑雪用具所消耗的碳纖維占其總量的1/3。在交通運輸工具領域,采用碳纖維增強塑料制造的輕質汽車骨架、風扇芯軸、傳動軸、輪轂、緩沖器等汽車零部件正在不斷增長;而且以碳纖維增強工程塑料為結構材料制造的機械零部件已經在高速列車組件中推廣應用、其前景不可限量。而在電子工業領域,碳纖維增強的工程塑料除了因其優異的力學性能而作為結構材料使用外,還因其導電性極好、且呈非磁性而發揮功能材料的作用。
市場分析
國產碳纖維長絲增強工程塑料關鍵技術的研發思路是基于當前我國碳纖維產業大力擴張的局面。制約碳纖維在工程塑料增強改性中應用的一個重要原因是其昂貴的價格。當前國際上工業級碳纖維售價約32美元/公斤,而國產同級別產品的售價約250元/公斤,這樣的價格造成其增強工程塑料產品很難被推廣應用。然而,在碳纖維制造過程中往往會產生一些性能不及正規產品的副牌料--"廢絲"(或者稱為"低品位"碳纖維)。以一條1000噸/年的碳纖維生產線為例,每年將產生50噸左右的"廢絲"。隨著我國碳纖維制造業的不斷發展,預計在不久的將來超過萬噸的總生產規模,屆時每年將有超過500噸的"廢絲"產生,因此如何將其"變廢為寶"成為當務之急。
國產碳纖維長絲增強工程塑料制備技術(碳纖維增強塑料)效益分析
"廢絲"由于碳化溫度不夠,通常拉伸強度在2。0~3。0 GPa左右,因此不能用于正常的碳纖維復合材料的制造。然而,通常增強用無堿玻纖拉伸強度不超過800 MPa;采用碳纖維廢絲替代無堿玻纖作為工程塑料的增強材料,其性能綽綽有余。而且利用碳纖維廢絲增強的工程塑料不但性能不會低于玻纖增強的產品,從產品性能角度來看,采用碳纖維廢絲增強工程塑料完全可行。從制造成本角度來看,碳纖維廢絲的價格十分便宜,通常為合格品的五分之一,采用碳纖維廢絲來制備增強工程塑料產品的更易為市場所接受。由于目前國內碳纖維生產尚處于起步階段,廢絲基本被丟棄,產生環境保護的難題。因此,采用碳纖維廢絲增強工程塑料的產品在價格上具有明顯的優勢。
國產碳纖維長絲增強工程塑料制備技術(碳纖維增強塑料)合作方式
技術開發、技術轉讓等。