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一种可规模化量产的高性能碳纤维SMC方案

2022-04-20

纺织科学研究 2022年3期
关键词:机械性能树脂碳纤维

据报道,AOC 公司开发了一种独特的SMC(片状模塑料)技术,使得短切碳纤维SMC 拥有UPR(不饱和聚酯树脂)SMC 和VER(乙烯基酯树脂)SMC 的良好工艺性,以及环氧树脂碳纤维的高机械性能。这项突破性技术基于AOC 公司的Daron®聚氨酯杂化技术。

Daron®SMC 技术有独特的优势,储存时间长(室温下长达6 个月),模压过程具有良好的流动性,能完全填充模具腔体,包括嵌件和加强筋。Daron®SMC 技术还具有独特的自由基固化体系,使得生产过程挥发性有机物排放超常之低。

AOC 欧洲高级研发科学家Ron Verleg 说:“Daron®树脂粘度很低,即使是高体积的碳纤维细丝束也可以很好的浸润。此外,Daron®SMC 技术使固化树脂基体和碳纤维之间产生了理想的物理和化学交互作用。”这些优点,再加上成型过程良好的流动性,最终赋予部件很高的机械性能,拉伸模量达43GPa,拉伸强度大于300MPa。

由于系统成本过高,碳纤维SMC 技术工业化过程一直比较缓慢。由英国政府资助,捷豹路虎(Jaguar Land Rover)发起的图卡纳项目,旨在开发更硬、更轻的车辆结构,以提高电动汽车性能,参与者包括世界领先的学术和行业合作伙伴。图卡纳项目主攻方向是寻求成本效益高、可扩展的碳纤维复合材料解决方案。作为该项目的一部分,Astar 公司将碳纤维制造商Zoltek 的分束纤维技术与AOC的Daron®SMC 技术相结合,生产出一种CF-SMC,用于汽车内构件的工程设计和生产,符合该项目的相关规范,包括机械强度和模具性能。据悉,Zoltek 开发了一种成本较低的50K 分束碳纤维,可在SMC 模压过程中打开,打开的碳纤维性能可达到小丝束级别,约3K。当50K 纤维分成3K 束时,强度增加,明显超过12K 纤维。

AOC 战略项目经理Luuk Groenewoud 表示:“这种新型高性能碳纤维SMC 的应用方向还包括动态加载部件,如发动机副车架和转向节,这使得Daron®系统将成为大批量生产未来汽车部件的理想解决方案。”

(摘编自AOC 力联思树脂)

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