热塑性CF/PPS预浸带对板材管材的影响

热塑性CF/PPS预浸带对板材管材的影响

聚苯硫醚（PPS）是一种高性能的热塑性树脂，可耐高温、耐腐蚀，同时吸湿率也比较低，是比较理想的碳纤维复合材料的热门树脂之一。热塑性CF/PPS可以大幅提升PPS的性能优势，是航空航天上比较理想的复合材料。

连续碳纤维增强PPS（CF/PPS）400mm单向带_预浸带/料

热塑性CF/PPS的研究，国外开展的比较早，累积了较多的实验数据，目前国内还处于起步阶段，科研水平、实验探索的进程还比较慢，加上碳纤维原丝制备等方面的因素，导致我们落后于欧美国家一大截，好在我们已经意识到了问题的严重性，已经在大力追赶了。

目前国内的实验室已经可以制成热塑性CF/PPS预浸带，并且保持其性能的相对稳定，但是还没有到大批量生产的程度。热塑性CF/PPS的优势在于性能更强，可回收再造，但是具体好在哪里，还需要通过研究和数据来证实。

热塑性CF/PPS预浸带对板材性能的影响

热塑性CF/PPS复合材料板的层压过程也是PPS树脂再浸渍碳纤维的过程，树脂的浸润程度越高，界面粘性越强，那复合材料的综合性能也就越好。而且碳纤维单向预浸带的铺层方向、铺层设计对于性能的影响也比较明显。

连续碳纤维与PPS基体树脂的粘结性对板材的性能影响更为明显，其界面粘结强度越大，板材的整体抗外界破坏能力越强。

在制备热塑性CF/PPS预浸带的过程中，如何保持碳纤维丝束与树脂的均匀分布是个难题。过于集中或树脂富集，预浸带局部产生残余应力，板材承重后，容易出现层间分离的情况；相反如果过于稀疏或局部没有树脂覆盖，更容易出现凹陷断裂的情况。

热塑性CF/PPS预浸带对管材性能的影响

碳纤维管材是另外一种应用广泛的制品，热固性碳纤维管是利用预浸带缠绕芯模上，经过设备卷制成型的，而将原先的环氧树脂类碳纤维预浸带替换成热塑性CF/PPS预浸带，是否会有所不同？性能上是否也会有差距？

我们知道热塑性CF/PPS预浸带与缠绕管的性能密切相关，如果热塑性CF/PPS预浸带中的丝束和树脂分布不均匀，那再缠绕成型的过程中就会发生重叠或留空的情况，碳纤维管材的密度自然也不会均匀，整体的稳定性较差。

其实说了这么多，不管是管材还是板材，核心性能还是来自碳纤维原丝及树脂本身，碳纤维原丝从短切变成连续，热固性环氧树脂变成热塑性聚苯硫醚树脂，从理论上来说综合性能肯定是热塑性CF/PPS的更强。但是如何保证PPS在熔化后与碳纤维丝束更均匀的融合，形成性能更加稳定的复合材料，说起来容易，做起来就难了。

目前国内已经攻克了这个难题，采用熔融浸渍法技术制备的热塑性CF/PPS预浸带，螺杆挤出设备在输送熔融的聚苯硫醚树脂时，能够提供充分的浸渍动力，通过提升PPS树脂的流动性，增强PPS熔体对碳纤维丝束的全面包覆和浸渍效果，有效保证了预浸带的质量稳定性。可以预见，热塑性CF/PPS预浸带制成的热塑性碳纤维板、管的批量化进程有望早日实现。