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近日,日本化工企业三井化学正式加快推进全新的汽车材料进入市场,这是一种聚丙烯渗透的UD胶带。UD胶带除轻量化之外还具备热可塑成形等优点,可以作为结构补充材料。从设计阶段提出建议,除了使用热硬化性树脂等现有的UD胶带的外,还与拥有世界顶级供应商的PP材料市场份额。

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千赢qy8com ,近日,三井化学与台湾台塑开展合作,以Tafnex品牌将碳纤维增强聚丙烯单向板材和胶带商业化。

汽车尾气排放是温室气体来源的罪魁祸首之一,也增加了环境和制造商的成本。通过使用新材料如UD带可以使车辆更轻从而减轻碳排放。然而,这些纤维带成本高昂难以大量生产。为解决这一问题,欧盟资助的5个欧洲国家合作伙伴聚集在一起展开名为FORTAPE的项目,涵盖了整个产业链。该项目需要广泛的受益方开发最有效利用材料和能源的新综合技术,从而使UD胶带更好的应用在车辆和飞机上。

365bet体育在线投注app下载 ,3月7日,记者了解到,日本三井化学决定在其中国子公司——三井化学复合材料有限公司,建立新的长玻纤增强聚丙烯生产装置。

台塑为三井化学提供经过特殊施胶剂处理的碳纤维,用于加工成UD板材和胶带产品。

使用PP的UD胶带容易热成形,也可以成形复杂形状。在欧盟的一项倡议中首次提出运用一种成本效益高的方法生产单向纤维带,从而用来制造和加固汽车和飞机上的零件,这种方案将使零件更轻、更环保。UD带可用于增强塑料部件的机械性能,还可用于制造结构部件、加固和热成型多层。

亚洲必赢766netwww.204.net ,这将成为三井化学除了日本和美国,在全球的第三个LGFPP生产装置。通过建立这个新装置,三井化学的LGFPP总生产能力将增加到10500吨/年。

40%碳纤维UD带的密度为1.27,拉伸模量为100GPa。

jbo官网 ,UD胶带生产侧重于三个主轴:UD带生产制造、零件制造以及工艺和零件建模。目前国际上研究了三种不同的纤维浸渍技术,以开发制造UD碳纤维和玻璃纤维带的创新工艺,提高纤维含量。使用UD带作为窗户调节器以增强自动化,将有助于满足汽车工业的周期和产量需求。同时为航空工业开发了一种采用防火聚酰胺UD胶带的窗框制造工艺。国际市场上锂离子二次电池用电解液的生产能力得到增强,金属和树脂的一体成形技术“Prelamtac”,以及利用小型无人机和智能手机培养的实践技巧,都在谋求进入汽车领域。

根据施工进度计划,新装置将于2020年2月完成建设,2020年9月启动运营,生产能力为3500吨/年。

虽然众多的市场参与者认为昂贵的碳纤维与低成本PP树脂结合成复合材料时,两者并不匹配,但是三井化学相信它已经找到了一种可行的解决方案—即利用来自台湾的具有成本竞争力的碳纤维。该碳纤维在使用时不会影响其质量,所得到的复合材料仅在需要结构强度的位置,通过使用较少的特殊材料进行包覆成型即可。

加强部件以预测零件的机械性能和制造成型过程,这两个方面都是汽车行业引进新材料的关键。在材料和能源消耗方面的减少,将能够降低制造成本并减少对环境的影响。该工艺的技术经济可行性已成功得到论证,为实现工业实施,需要进行新的调整和优化,也将继续探索使创新成熟并推向市场的可能性。

据了解,长玻纤增强聚丙烯是倍受人们关注的新品种之一。作为汽车模块载体材料,该材料不仅能有效地提高制品的刚性、抗冲击强度、抗蠕变性能和尺寸稳定性,而且可以做出复杂的汽车模块制品。由于强度的要求,以往的模块载体通常由以聚丙烯为基材的玻璃纤维毡增强热塑性塑料或金属板材经冲压制得。由于采用压制成型,很难对多种零件进行集成。而为了提高刚性和强度以及为了得到薄的成型厚度,还需要使用加强筋。此外,还需要通过其他步骤来去除成型零件的飞边和毛刺。上述所有因素都制约了汽车模块制品重量和成本的降低。由于金属不适合成型复杂的形状,限制了它在很多零件中的应用,这也阻碍了成本的下降。与此相反,采用长玻纤增强塑料注射成型则可以克服上述诸多弊病。然而,玻璃纤维在注射成型的过程中可能被损坏而得不到所需的强度。

例如,该公司看到了从插入注塑模具中的材料压缩成型的组件与玻璃纤维增强PP进行附着成型结合到一起的潜力,从而提供了在汽车升降门中所需的强度。

为了使玻璃纤维在塑料中很好地起到提高强度的作用,必须使玻璃纤维长度大于其临界长度Lo。有关资料表明,当纤维长度小于此临界长度的纤维增强塑料受到一定载荷时,纤维就会被拔出,纤维的强度就不能得到充分发挥。临界长度Lo与具体的塑料品种有关,就玻纤增强聚丙烯而言,其Lo为3.1mm,而普通短纤维增强塑料的玻纤长度一般只有0.2——0.6mm。由此表明,破坏模式主要是纤维被拔出而无法满足模块载体材料的强度要求。因此,开发应用长玻纤增强聚丙烯及其注射成型技术,就是要制备出增强玻纤长度在10mm左右的聚丙烯原料,并通过改进的注射成型工艺,保证制品中的玻纤长度在3.1mm以上。

三井化学还开发了纤维缠绕工艺,利用铝芯制造PP复合管道。这不但可用作汽车横梁,而且能集成各种PP子组件。而这些子组件通过附着成型自然地粘附在管道上。

2002年,国外开发成功长玻纤增强聚丙烯注射成型技术,并将这种技术成功地用于生产马自达6型汽车前端模块和车门模块载体。该项技术包括两个方面:

事实上,第一个应用就是这样的管道组件,将用于工业机械领域。

一是对玻纤增强聚丙烯的材料改性,即采用一种超低熔融粘度的聚丙烯树脂,使包裹在其中的玻璃纤维在注射成型过程中受到较小的螺杆推进剪切力,以减少玻璃纤维的长度折损,同时添加一种高结晶结构的聚丙烯树脂来保证注射成型件的强度。通过这种树脂共混改性,解决了材料流动性和制品强度的矛盾,经共混改性后的长玻纤增强聚丙烯的弯曲模量、弯曲强度和冲击强度三种机械性能已与玻纤毡增强聚丙烯的同一性能相当,其流动性也比普通的玻纤增强聚丙烯的流动性提高了30%。

三井化学位于日本名古屋的第一条生产线产能基本都用于这项应用。该生产线计划于2019年4月开始运营,且三井公司已经在考虑安装第二条生产线。

二是对注射成型工艺的改进,即通过对螺杆的几何形状进行改进,如加深螺槽、加宽螺齿间距、对螺杆头进行优化设计以及通过扩大热流道的方式,使玻纤增强树脂在注射过程中得以平缓流动以降低塑化过程中树脂承受的高剪切力,从而达到减少玻纤长度受损的目的。在使用长玻纤增强聚丙烯原料的条件下,改进型的低剪切力螺杆注塑制品所得平均玻纤长度为普通螺杆注塑制品所得平均玻纤长度的1.7倍。

据报道,由于阻燃性问题,日本汽车制造商并不热衷于广泛应用碳纤维增强PP复合材料,但三井化学表示,在欧洲的情况并非如此,因为那里有更多的小批量生产的OEM。

去年9月三井化学宣布,它还将在其子公司Advanced
Composites的俄亥俄州工厂建立3500吨/年的LGFPP产能。该设施预计将于2019年10月投入使用。

该公司计划借助去年收购的设计公司—ARRK Corp来开拓这一市场。

美国汤森公司的数据显示,全球对LGFPP的需求正以年均5.2%的速度增长。这主要是由于汽车行业加大了轻量化材料的使用。三井化学正在成为日本LGFPP化合物的第二大供应商,仅次于三菱化学旗下的日本聚丙烯公司。

同时,三井化学表示,欧跑车制造商对此兴趣盎然。

据报道,三井化学公司的LGFPP由其附属公司Prime
Polymer开发,外观极具吸引力,长玻纤在硬度和抗冲击性之间提供了良好的平衡。这种材料已经被应用于一些领域,比如汽车后门的内饰。

在日本另一项与碳纤维相关的项目中,东洋模塑(Toyo-Oriental
Molding,位于垮玉县开发了一种制造压模深拉伸碳纤维-PP复合材料的技术,该复合材料采用低粘度聚氨酯乳液来防止纤维断裂。

最近环境法规的加强和向电动汽车的转变导致对汽车轻量化的需求不断增加。因此,对纤维增强树脂的需求正在上升,预计这种材料能够替代金属,如车门和其他此类零件的需求将进一步增长。

热塑性塑料的深拉成型通常具有挑战性,但据报道,这项新技术将使碳纤维-PP复合材料能够与热固性复合材料更好地竞争。

根据三井化学公司的说法,碳纤维-PP复合材料嵌入物可以与玻璃纤维-聚丙烯升降门结合在一起,这是一种性价比高的解决方案。

纤维缠绕碳纤增强PP复合管可通过内嵌成型与功能性PP元件相结合。

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