亚洲播播91,日韩欧美国产精品综合嫩v,婷婷亚洲综合,日韩精品免费一线在线观看

注冊 微信登錄

專題報告

當前位置:首頁 > 行業(yè)資訊 > 資料下載 > 專題報告

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展


引言




連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料(以下簡稱“連續(xù)纖維熱塑復材”)可以長期保存,綜合性能優(yōu)異,成型適應性廣,生產(chǎn)效率高,制品可重復加工再生利用,所以在20世紀70年代初開發(fā)出來以后研究就十分活躍。國內(nèi)從20世紀80年代后期也開始了連續(xù)纖維熱塑復材的研究。

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展


1.連續(xù)纖維熱塑復材概述


纖維增強熱塑性材料主要分為短纖(2?4mm)增強熱塑性材料、長纖(12?24mm)增強熱塑性材料、纖維氈增強熱塑性材料、連續(xù)纖維增強熱塑性材料和熱塑性復合材料芯板。其中,短纖增強熱塑性材料因其強度較差,不能滿足結(jié)構(gòu)材料的性能要求,所以發(fā)展出了長纖增強熱塑性材料;而連續(xù)纖維對熱塑性材料的增強效果比短纖和長纖更好,大幅提升了機械性能和耐疲勞性能,所以近年來研究活躍。連續(xù)纖維熱塑復材早期主要著重于航天和軍事的應用,從2003年開始逐步應用于汽車材料、運動器材、建筑等行業(yè)。隨著汽車、電子電器等行業(yè)的發(fā)展,連續(xù)纖維熱塑復材的需求也會越來越大,因此加快連續(xù)纖維熱塑復材的研制和推廣具有重要意義。

相比于熱固性材料,熱塑性材料不需要經(jīng)過交聯(lián)和固化,可以多次加工成型,且成型工藝更為便捷高效,所以熱塑性材料近年來一直保持穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展,尤其是纖維增強熱塑性材料。纖維增強熱塑性材料的基體樹脂可采用聚丙烯、聚酰胺、聚酯等熱塑性材料,纖維可采用玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等,其中又以玻璃纖維較為常用。

連續(xù)纖維熱塑復材的主要制備技術(shù)

(1) 溶液浸漬技術(shù)

選用合適的溶劑溶解樹脂基體,制備成溶液,然后用這種溶液浸漬碳纖維束,通過烘干使溶劑揮發(fā),最后壓實制得預浸料。不過這種方法有一定的局限性,不是所有的熱塑性基體都能溶于有機溶劑。

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展

(2)懸浮浸漬技術(shù)

先把樹脂粉末制成懸浮液,纖維絲束浸泡在懸浮液里和樹脂充分浸漬,然后經(jīng)過烘箱烘干并使樹脂屬于熔融狀態(tài),再進入熱壓輥壓制和冷卻即可制成預浸帶。

(3)粉末浸漬技術(shù)

將碳纖維絲束展寬展薄;然后通過一個充滿了 10μm 的微小粉末的靜電流化床,使樹脂粉末均勻地涂覆在纖維表面,經(jīng)過烘箱加熱以及熱壓輥壓延使樹脂充分浸潤纖維,從而得到熱塑性片材。

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展

(4)熔融浸漬法

連續(xù)碳纖維放在紗架后,經(jīng)過輥輪調(diào)節(jié)使其受力均勻地進入分絲系統(tǒng),在這個系統(tǒng)中,碳纖維經(jīng)過展開輥和預熱后充分展開后進入浸漬系統(tǒng)中,在高溫高壓下,熔融的熱塑性樹脂滲入并浸潤碳纖維,待定型后再牽引收卷得到連續(xù)碳纖維增強熱塑性預浸帶。

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展

其中技術(shù)(1)?(3)由于生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)效率等原因限制了其在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用。熔融浸漬法是纖維束通過設計的浸漬模具,在一定的張力作用下從在熔融狀態(tài)下的樹脂中拉出而被浸漬。該方法成型工藝簡單,無環(huán)境污染,最具工業(yè)化前景。


2. 連續(xù)纖維熱塑復材有關(guān)專利布局*



據(jù)圖1不完全統(tǒng)計,2013至2022年連續(xù)纖維復材相關(guān)專利申請數(shù)量逐年遞增,自2020年起,授權(quán)量迅速增長,年授權(quán)專利數(shù)量逼近年專利申請量,體現(xiàn)出國家在該領(lǐng)域知識產(chǎn)權(quán)工作的高度重視。


連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展


其中,連續(xù)纖維熱塑復材的專利布局情況如圖2所示。2020年,行業(yè)整體受到疫情影響,創(chuàng)新步伐停滯。但隨著生產(chǎn)生活的穩(wěn)步恢復,基于物流行業(yè)的迫切需要,以及行業(yè)低碳探索和對新材料領(lǐng)域的關(guān)注。最終,國內(nèi)連續(xù)纖維熱塑復材專利申請量在次年恢復到19年水平,在2022年授權(quán)量也實現(xiàn)新高。


連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展


從圖3國內(nèi)連續(xù)纖維專利中熱塑性材料專利占比情況來看,連續(xù)纖維熱塑復材還在起步期,發(fā)展速度較慢,熱固性材料仍然占據(jù)主流地位。


連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展


圖4將國內(nèi)連續(xù)纖維熱塑復材的專利公布數(shù)量和美國做了對比。可以看出兩國目前差距顯著。美國專利局申請人靠前的公司中,有3M、東麗、伊士曼化學公司、連續(xù)復合材料公司等材料化或工企業(yè)、航空領(lǐng)域的波音公司、,體育用品行業(yè)的泰勒高爾夫球公司,能源行業(yè)的通用電氣,以及日化行業(yè)的大量企業(yè),如金伯利-克拉克全球公司、寶潔公司。


連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展

 



3.連續(xù)纖維熱塑福彩最新進展



連續(xù)纖維熱塑復材在航空航天領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域、汽車材料、運動器材、建筑材料或電子電器中有著廣泛的應用。

Pipelife Nederland B.V為了使原有的柔性熱塑性塑料管能承受高壓,并解決工作生產(chǎn)中鋼管容易被腐蝕的問題,與殼牌、DNV、帝人、阿克蘇諾貝爾合作,向熱塑性柔性管中加入了增強相,因此得名“增強熱塑性塑料管”。如圖3所示,從左至右分別是該公司研發(fā)的碳纖維、芳綸纖維增強PE管以及帶有鋁膜具有氣密特性的增強熱塑性復合管材。

連續(xù)纖維增強熱塑性復合材料專利布局情況和市場最新發(fā)展

近年來,旭化成將重點展示其用于輕質(zhì)、緊湊和安全電動汽車電池解決方案的各種材料。公司目前正在開發(fā)一種新型連續(xù)玻璃纖維增強熱塑性塑料LENCEN該復合材料由連續(xù)玻璃纖維織物層與聚酰胺66 (PA66) 薄膜堆疊而成。由于這種材料具有拉伸強度、高耐熱性和類似金屬的抗沖擊特性,因此可以提高電動汽車電池的碰撞安全性并減輕其重量。



4.結(jié)語



雖然連續(xù)纖維熱塑復材有著良好的發(fā)展前景,但目前仍處在發(fā)展初期階段,技術(shù)成熟度和標準化程度不高。譬如,市場上大部分熱塑性材料的基體樹脂不能滿足加工要求,從而限制了基體樹脂在連續(xù)纖維增強復合材料中的應用。企業(yè)還需要加快研究步伐,跟上國際發(fā)展的腳步。


*注:由于專利申請延遲公開,數(shù)據(jù)庫收錄時滯等原因,專利申請量可能低于實際情況,故2023年的數(shù)據(jù)不在本報告的統(tǒng)計范圍內(nèi)。

此文由中國復合材料工業(yè)協(xié)會搜集整理編譯,部分數(shù)據(jù)來源于網(wǎng)絡資料。文章不用于商業(yè)目的,僅供行業(yè)人士交流。

相關(guān)內(nèi)容

文章評論

表情

共 0 條評論,查看全部
  • 這篇文章還沒有收到評論,趕緊來搶沙發(fā)吧~
主站蜘蛛池模板: 裕民县| 莎车县| 壶关县| 临清市| 抚松县| 新宁县| 喀喇| 搜索| 阿拉善右旗| 沧州市| 宜兰市| 攀枝花市| 内丘县| 隆林| 榆中县| 黄平县| 博罗县| 静乐县| 潞城市| 济源市| 鄂托克前旗| 健康| 达州市| 巨鹿县| 湖州市| 桂林市| 饶河县| 揭西县| 枣阳市| 玉山县| 耿马| 华亭县| 南靖县| 都昌县| 诸城市| 宣恩县| 启东市| 平定县| 涪陵区| 揭西县| 河曲县|