在節能減排的趨勢下,汽車“減負”需求愈加強烈,相比過去高高在上的價格,隨著碳纖維工藝不斷成熟,目前已被廣泛用于中高端民用項目中。目前大部分高端車企制造商都已推出使用碳纖維部件的新車型,碳纖維使用量也在逐年上升,主要仍以環氧熱固性樹脂基碳纖維復合材料為主,樹脂自身存在脆性,沖擊韌性差等弱點需要優化。
為了提高環氧樹脂的韌性,在材料早期多使用增塑劑、增柔劑的方法,但以上2種添加劑都是相對分子質量不高的低分子物質,分子在加入添加劑后會大幅降低環氧樹脂的耐熱性、抗分層、模量、強度等性能。20世紀60年代后,國內外相續開展了環氧樹脂增韌改性的研究工作,研究方向預期達到在熱性能、抗分層、模量及電性能下降不太大的情況下提高環氧樹脂的韌性。
目前環氧樹脂增韌技術進入了多種技術相互滲透的發展階段,近年來增韌技術的發展可分為,1)環氧樹脂采用彈性體增韌時候增韌效果明顯,但降低了模量、耐熱性;2)使用熱塑性樹脂增韌時,模量、耐熱性下降不大,但增韌效果不如彈性體增韌效果;3)納米材料因為其特殊的尺寸效應使其增韌效果明顯從而發展潛能巨大。
大連義邦環氧樹脂基納米纖維增韌膜,采用靜電紡絲工藝,是一種非紡織的織物,由千米長的納米纖維構成,應用后可體現出改善內部分層斷裂,強沖擊之后的壓縮和復合材料分層的抗疲勞特性。
適合與碳纖維樹脂基預浸料配合使用,在幾乎不增加厚度和重量,能改善碳纖維復合材料強度和韌性,提高沖擊吸能。在汽車行業,目前已應用在KIWI打造的高端賽車碳纖維部件中,如F1方程式和定制超跑中,通過為易脆樹脂提供納米級的增強膜來改善復合材料的綜合性能,最大化減輕復合材料重量的同時,可帶來提高碳纖維制品韌性、模量、沖擊吸能,耐熱性、抗分層性等,改善脆性提高耐疲勞。
Xantu.Layr納米纖維膜可通過為易脆的樹脂提供納米級的增強膜來改善復合材料的性能,納米 纖維很容易被樹脂浸濕,由于增強了疏水性,不會吸收水分,避免基體產生空隙。在某些情況下,添加納米纖維可以將抗分層性提高170%,沖擊強度提高20%,疲勞壽命提高近400%。
中國品牌汽車企業在經過數年市場歷練、技術積累、產業升級后,紛紛推出高端品牌。從環境角度考慮,汽車輕量化可以節約1/4油耗,碳纖維復合材料中添加Xantu.Layr可在幾乎不增加重量和厚度的情況下可提高復材機身部件斷裂韌性,能提高汽車輕質高強的特點,是環氧熱固性樹脂基復合材料增韌的理想選擇之一。