國內(nèi)生產(chǎn)的高性能熱塑性復合材料的產(chǎn)業(yè)化之路淺析

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

根據(jù)2019年熱塑性復合材料研究報告顯示，全球熱塑性復合材料市場規(guī)模將從2019年的280億美元增長到2024年360億美元，預測期內(nèi)的復合年增長率為5.2%。

熱塑性復合材料優(yōu)勢（與熱固性復合材料相比)

1.環(huán)境影響因素小—儲存方便，儲存時間長（原材料可以在室溫下長期儲存）。

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，更適用于自動化生產(chǎn)。

熱塑性復合材料用樹脂分類

1. 常用的高性能熱塑性樹脂：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)異的缺口沖擊強度和損傷容限，其中PEEK在航空航天應用最多。

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

熱塑性復合材料預浸料國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

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

國內(nèi)對連續(xù)纖維增強高性能熱塑性復合材料預浸料制備技術(shù)的研究進程較為緩慢，高性能熱塑性復合材料仍處于實驗、小試階段以及初步的應用探索，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方法還不成熟。國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化是流延法制備玻纖增強PP、PA、PC、PE等熱塑樹脂的預浸帶，目前也有部分廠家做出來碳纖預浸PPS或PEEK的預浸料，但是受制下游應用原因沒有批量應用。

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