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东丽公布汽车用CFRP战略,“使用热可塑性树脂是考虑大批量生产的结果”
转载 :  zaoche168.com   2009年06月03日

        东丽在“人与车科技展2009”上展出了母材采用热可塑性树脂的碳纤维强化树脂(CFRP)成形品。该公司以前也曾对母材采用热硬化性树脂的成形品进行过技术发表及展示,从生产周期来看,“适合量产的为热可塑性树脂”(该公司解说员)。东丽表示,今后将积极推进采用热可塑性树脂的CFRP研发。

  CFRP包括母材采用热可塑性树脂的产品(CFRTP),以及采用热硬化性树脂的产品(CFRTS)。目前,飞机及一般产业等领域使用的CFRP大部分是母材采用热硬化性环氧树脂的CFRTS。

  CFRTS的缺点是生产周期较长。东丽以模型内放置碳纤维基材并在树脂浸渍后使其硬化的RTM法(Resin Transfer Molding)为基础,与日产汽车等共同开发出了CFRTS高速成形法“高周期一体成形”技术。将原来长达2~3小时的生产周期缩短至10分钟,并实际试制出了车门内板及底盘前地板成形品。

  但是,量产车的生产周期一般是1~2分钟。而产量较大的车型在很多情况下会少于1分钟。该公司解说员表示,上述一体成形极难使生产周期缩至这么短的时间。

  为此,东丽想到了能够采用冲压加工及射出成形等短生产周期成形法的CFRTP材料。不过,CFRTP同样存在缺点。碳纤维与树脂的粘着性能目前仍低于CFRTS。此次东丽在CFRTP的母材中采用了PPS(聚苯硫醚),今后还将尝试多种母材或在基材结构上下工夫,以获得稳定的粘着性。反过来说,如果能够获得与采用环氧树脂的CFRTS同等的粘着性,就有可能一举打开普及CFRTP的道路。

  另外,CFRTP还拥有CFRTS所不具备的优势,即汽车用CFRP成形品很可能会作为回收材料再次用于汽车。东丽等碳纤维厂商目前正在共同进行研究,打算将CFRP成形品粉碎及热分解之后,变成纤维长度不足1mm的、被称为“Milled”的射出成形用回收材料。日本的《汽车回收法》中规定,汽车的报废碎屑(Shredder Dust)回收率必须达到规定水平以上,所以对无法回收的材料,汽车企业一般不会采用。从这一点来看,如果CFRTP射出成形能够得到广泛采用,CFRTP的材料回收就有可能实现。

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