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明天的明星:纤维增强热塑性塑料

  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、1764000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20。20年。热塑性复合材料市场将从2。015年至2,020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,2017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(P。C),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AB&#;S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:195、1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10~50m,m。纤维含量一般为30%或50%。根据成形过程,LFT分为两类:一类是L!FT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LFT-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。

  L,FT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,2017年全球!LFT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(PPS)、聚丙醚酮(PEEK)等。

  全球市场研究与咨询公司卢钦特尔(Lucintel)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,FRTP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CF、RT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。

  Ten&#;Cate,现在推出了一系列T,enCatex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A34!0;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Ten。Catex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Cy!cli&#;csCorporation合作。使,用环对苯二甲酸丁二酯(Cyclic,butylenethalate..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GFRT、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Ebe。rn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、管快乐赛车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,了美国专利和商标办公室&#;(USPTO)专利高尔夫球的内部覆盖层和外部覆盖层。

  三星GalaxyGearS2智;能手表带选用了DismanArnitel复合。材料Arnitel,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。