连续纤维增强热塑性预浸料发展现状（上篇）

预浸料是由一种或者几种树脂基体浸渍连续纤维或织物制成的组合物，是复合材料由原料向制品过渡的中间材料，主要分为单向纤维预浸料、织物纤维预浸料和混合纤维预浸料等形式。将预浸料釆用相应的铺层形式铺在成型模具上，经过加热熔融使得树脂流动并与增强材料充分混合，冷却固化后即可得到所需的热塑性复合材料。

由于预浸料具有纤维成分比例可控、制备工艺种类多且成熟、使用方便等优点，难分散的纤维束如碳纤维等一般先制成预浸料，然后再制成复合材料。为了使制备复合材料过程中树脂熔融和流动所需的能量最小化，预浸料中增强纤维应均匀分散于热塑性基体中，从而减少聚合物的长距离流动。如何更好地浸润纤维是热塑性预浸料制作时面临的主要挑战，因此，选择适合的浸渍方法和工艺参数是影响热塑性预浸料性能的关键因素。

国内外研究机构开发了多种热塑性预浸料制备工艺，目前主流的制备工艺按树脂基体形态分为预浸渍法和后浸渍法（预混法）两大类。预浸渍法是指基体以溶液或黏流态的形式充分浸润增强纤维，经冷却定型后得到预浸带，可分为溶液浸渍法、熔融浸渍法及反应链增长浸渍法；后浸渍法的树脂基体形态多样，多以粉末、薄膜或者纤维为主，将树脂与增强纤维混合后经高温熔融浸渍得到预浸料，制备工艺可分为纤维混杂法、粉末浸渍法和薄膜叠层法，图１（ａ），（ｂ），（ｃ）分别为纤维混杂浸渍、粉末浸渍和薄膜叠层法制备热塑性预浸带的原理图，图１（ｄ）为单向纤维预浸带示意图。

连续纤维增强热塑性复合材料（CFRTP）是指以热塑性树脂为基体，连续性纤维为增强材料，经过树脂熔融浸渍、挤压等工艺形成的轻质、高强度、高刚性、高韧性、可回收的新型热塑性复合材料。

与热固性复合材料相比，连续纤维增强热塑性复合材料具有成型工艺简单且周期短、原材料储存不受限、可回收循环利用等优点，在航空航天，交通运输，汽车工业，电子电气，运动休闲等领域广泛应用，成为近年来国内外复合材料企业研究和开发的热点。

国外连续纤维增强热塑性复合材料发展于20世纪70年代，目前在相关预浸料及制品制备技术上已发展成熟，国外行业龙头企业已完成了高性能热塑性复合材料的产业化生产。

塞拉尼斯

塞拉尼斯Celstran® CFR-TP 产品系列包括各种连续纤维增强热塑性塑料 (CFR-TP)，Celstran® CFR-TP 使用专利工艺实现高浸渍质量而不会损坏纤维，在塞拉尼斯热塑性塑料的制造过程中，增强纤维的每根单丝都被充分润湿，这些产品以连续片材形式作为卷材提供。

树脂基体：可选用PPS、PEEK、PVDF、PBT/PET、PP、HDPE、PAA/PPA、POM、TPU 和其他材料

增强体：玻璃纤维、碳纤维或者芳纶纤维等

官网：https://www.celanese.com.cn/

塞拉尼斯Celstran® CFR-TP产品组合

东丽

东丽先进复合材料公司拥有40多年热塑性复合材料创新经验，其热塑性高级轻质材料Cetex®具有出色的机械性能，耐用性和强度，有UD单向带、织物预浸料和热塑性层压板等产品形式，应用于医疗、运动休闲、消费性电子、汽车和工业等市场。

树脂基体：PEKK、LMPAEK、PEI、PPS、PEEK、PA6、PP、HDPE等

增强体：碳纤、玻纤、芳酰胺

官网：https://www.toraytac.com/

朗盛

朗盛的连续纤维增强热塑性复合材料Tepex®dynalite系列产品，连续纤维结构与热塑性聚合物完全固结，可提供最大的强度和刚度，典型的应用是工业和汽车应用以及体育用品，电子产品。

树脂基体：PA 6、PA 6.6 、PA 12、PP、TPU、阻燃PC等，也可根据客户要求，提供PPS、HDPE、PA11 和 PLA等热塑性聚合物基材

增强体：碳纤维布、粗纱玻璃布、长丝玻璃布、碳纤维单向、单向粗纱玻璃布、单向粗纱玻璃布以及随机玻璃亚光（无纺布）等

官网：https://lanxess.com/

朗盛Tepex连续纤维增强热塑性复合材料应用于奔驰S级轿车高级自动化驾驶辅助系统中的电池托架

索尔维

索尔维的 Evolite 和 APC 预浸料具有出色的力学性能、生产周期短并可以循环使用，专为超轻型复合材料应用而设计，适合例如大批量汽车以及石油和天然气应用。

Evolite®树脂基体：PVDF（CF）、PPS 、PPA（CF/GF）等

APC™树脂基体：PEEK、PEKK-FC（CF/GF）、PEI等

官网：https://www.solvay.com/zh-cn/

 Evolite 和 APC 预浸料产品组合

帝斯曼

DSM基于Akulon，EcoPaXX和ForTii UD胶带的复合材料是可行的轻质金属替代品，这些具有连续碳纤维或玻璃纤维增强材料的聚酰胺基UD胶带可用于汽车内部和外部应用。

树脂基体：Akulon® PA6 、Akulon ® PA66、EcoPaXX® PA410、ForTii® Ace PPA

增强体：碳纤、玻纤

官网：https://www.dsm.com/

巴斯夫

巴斯夫从2013年10月开始，向客户提供产品名称为Ultracom™的产品，包括复合材料（热塑性层压板Ultralaminate™及单向预浸带Ultratape™）以及用于包覆成型的聚合物Ultramid®（PA）。

树脂基体：PA6

增强体：玻纤、碳纤

2019年8月，巴斯夫与东丽签署协议，专注于为汽车和工业市场生产连续纤维增强热塑性塑料（CFRT）胶带。

官网：https://www.basf.com/

科思创

科思创Maezio® 热塑性复合材料将高强度的碳纤维或玻璃纤维与热塑性塑料强强结合，综合了高品质的外观、轻量化、高强度和多种加工方式以及可回收等优势，能广泛应用于汽车交通、电子电气、运动休闲和消费品等领域。

树脂基体：PC、TPU、PC/ABS等

增强体：玻纤/碳纤

官网：https://www.covestro.com/

科思创Maezio® 连续纤维增强热塑性 (CFRTP) 复合材料应用于蔚来汽车轮毂

此文由中国复合材料工业协会搜集整理编译，部分数据来源于网络资料。文章不用于商业目的，仅供行业人士交流，引用请注明出处。