У галузі розвитку вуглецевого волокна високоефективні термопластичні композити безперервного вуглецевого волокна - такі як CF+Peek, CF+PPS та CF+PI - виявились високоефективними для задоволення вимогливих вимог. Ці безперервні армовані термопластичні вуглецеві волокна пропонують ряд чудових характеристик продуктивності, включаючи виняткові механічні властивості, корозійну стійкість та стійкість до удару. Крім того, вони пропонують вторинні можливості обробки та екологічні переваги, які привернули значну увагу ринку. Нинішній виклик полягає у складності виробництва термопластичних попередніх препаратів вуглецевого волокна, при цьому ключовою проблемою є безшовна інтеграція безперервних вуглецевих волокон та термопластичних смол. Далі наведено аналіз переваг та недоліків чотирьох загальних процесів термопластичного вуглецевого волокна Peek:
1. Порошок мокрий процес
Цей процес широко використовується для термопластичних скляних волокон. Його переваги включають високу стійкість суміші та відмінну високу температуру. Однак у нього є кілька недоліків:
Питання рівномірності: Досягнення рівномірного розподілу під час змішування є складним завданням, а нерівномірне розподіл може призвести до непослідовної продуктивності продукту.
Обмеження продуктивності: Порівняно з довгими волоконними композитами, механічні властивості порошкоподібних матеріалів значно неповноцінні.
Деградація матеріалу: Видалення носія в порошковому мокрому процесі часто призводить до зниження продуктивності матеріалу.
2. Метод плавлення
Наразі цей підхід використовується новими матеріалами Wuxi Zhishang і ефективно стосується обмежень методу екструзії порошку, пропонуючи кращі продуктивність. Однак він має помітні проблеми:
Контроль температури: Точне контроль температури плавлення складно, і необхідне середовище без пилу.
Неефективність просочення: Якщо температура не належним чином контролюється, попередня препрег може не бути повністю просоченою, що призводить до неповного проникнення смоли.
3. Метод ламінування плівки
Метод ламінування плівки зберігає оригінальні властивості вуглецевих волокон, уникаючи пошкодження волокна під час переробки. Однак у нього є деякі недоліки:
Повільне проникнення: Полімерний розплав не може швидко проникнути в пучки волокна, що призводить до більш тривалого часу попереднього часу.
Слабке міжфазне зв'язок: посилюючі волокна та полімерна матриця можуть не досягти повної та тісної інтеграції, що призводить до слабкого міжфазного зв’язку між смолою та волокнами. Це запобігає повному використанню властивостей композиту.
Обмежена застосовність: Цей метод найкраще підходить для прямого препрегу волоконних тканин з низькою в'язкістю.
4. Метод просочення рішення
Цей метод схожий на традиційний процес передпрегу вуглецевого волокна та має перевагу в простоті роботи. Однак він має значні недоліки:
Вимоги до розчинності: Багато термопластичних полімерів Peek мають суворі вимоги до розчинності, які обмежують їх застосування.
Підвищена складність: Необхідність усунення розчинників на пізніх стадіях додає додаткових кроків, збільшує витрати та може впливати на продуктивність матеріалу.
Вплив навколишнього середовища: розчинники можуть спричинити забруднення навколишнього середовища та проблеми з утилізацією.
Наведені вище процеси представляють загальні методи, що використовуються для отримання термопластичних вуглецевих волокна, підсилених Peek Prepregs. Незалежно від обраного процесу, кінцевою метою є виробництво високої продуктивності, постійно посиленого термопластичного вуглецевого волокна Peek Prepreg. Потім ці препреги можуть бути використані для виготовлення термопластичних виробів з вуглецевого волокна за допомогою таких процесів, як стиснення. Кожен процес має свої сильні та обмеження, а вибір залежить від конкретних вимог до застосування та виробничих можливостей.
