先进车企对碳纤维汽车需求日益增强,树脂脆性和冲击吸能如何改善?
发布日期:2021-02-04 作者:大连义邦科技 浏览数:11288
在节能减排的趋势下,汽车“减负”需求愈加强烈,相比过去高高在上的价格,随着碳纤维工艺不断成熟,目前已被广泛用于中高端民用项目中。目前大部分高端车企制造商都已推出使用碳纤维部件的新车型,碳纤维使用量也在逐年上升,主要仍以环氧热固性树脂基碳纤维复合材料为主,树脂自身存在脆性,冲击韧性差等弱点需要优化。
为了提高环氧树脂的韧性,在材料早期多使用增塑剂、增柔剂的方法,但以上2种添加剂都是相对分子质量不高的低分子物质,分子在加入添加剂后会大幅降低环氧树脂的耐热性、抗分层、模量、强度等性能。20世纪60年代后,国内外相续开展了环氧树脂增韧改性的研究工作,研究方向预期达到在热性能、抗分层、模量及电性能下降不太大的情况下提高环氧树脂的韧性。
目前环氧树脂增韧技术进入了多种技术相互渗透的发展阶段,近年来增韧技术的发展可分为,1)环氧树脂采用弹性体增韧时候增韧效果明显,但降低了模量、耐热性;2)使用热塑性树脂增韧时,模量、耐热性下降不大,但增韧效果不如弹性体增韧效果;3)纳米材料因为其特殊的尺寸效应使其增韧效果明显从而发展潜能巨大。
大连义邦环氧树脂基纳米纤维增韧膜,采用静电纺丝工艺,是一种非纺织的织物,由千米长的纳米纤维构成,应用后可体现出改善内部分层断裂,强冲击之后的压缩和复合材料分层的抗疲劳特性。
适合与碳纤维树脂基预浸料配合使用,在几乎不增加厚度和重量,能改善碳纤维复合材料强度和韧性,提高冲击吸能。在汽车行业,目前已应用在KIWI打造的高端赛车碳纤维部件中,如F1方程式和定制超跑中,通过为易脆树脂提供纳米级的增强膜来改善复合材料的综合性能,最大化减轻复合材料重量的同时,可带来提高碳纤维制品韧性、模量、冲击吸能,耐热性、抗分层性等,改善脆性提高耐疲劳。
Xantu.Layr纳米纤维膜可通过为易脆的树脂提供纳米级的增强膜来改善复合材料的性能,纳米 纤维很容易被树脂浸湿,由于增强了疏水性,不会吸收水分,避免基体产生空隙。在某些情况下,添加纳米纤维可以将抗分层性提高170%,冲击强度提高20%,疲劳寿命提高近400%。
中国品牌汽车企业在经过数年市场历练、技术积累、产业升级后,纷纷推出高端品牌。从环境角度考虑,汽车轻量化可以节约1/4油耗,碳纤维复合材料中添加Xantu.Layr可在几乎不增加重量和厚度的情况下可提高复材机身部件断裂韧性,能提高汽车轻质高强的特点,是环氧热固性树脂基复合材料增韧的理想选择之一。