连续纤维增强热塑性复合材料CFRTP及GFRTP的市场动向

1. 前言

近年来，在汽车行业，作为HV（混合动力）、PHV（插入时混合动力）、EV（电动汽车）、及FCV（氢能源燃料电池车）等轻量化和高强度的解决方法之一，连续纤维增强热塑材料CFRTP和GFRTP非常引人注目。其中一个主要原因是连续纤维热塑性树脂与热固性树脂CFRP和GFRP的成型周期不同，可以在60秒内快速成型。作为增强纤维，不是短纤维或长纤维，而是使用碳或玻璃的连续纤维，而且纤维长度越长，越能实现高强度、高刚性的要求。

德国特种化学品巨头朗盛公司(Bond Laminates) 自1997年创业以来，生产连续纤维热塑材料Tepex，从体育用品，逐渐到汽车、飞机、通信设备、一般产业等领域的各种产品，得到了广泛的采用和推广。2005年宝马汽车首次将热塑性树脂用于汽车结构部件，2014年在多个车型中得到应用。

2012年Bond Laminates公司成为德国化学公司Lanxess公司的集团成员，加快了生产设备的升级和新产品的开发，凭借这样的联合，加速了新成型技术的多样性的实现和整体成本的下降，2014年连续纤维热塑性树脂的年生产能力超过400万m2。

为了实现量产，需要有稳定的质量和革新的成型技术作支持。同时成本也是一个重要因素。本文就连续性纤维材料的特征、成型方法、用途及市场动向进行了阐述。

1. 连续纤维热塑性材料

所谓连续纤维热塑性材料是指将连续纤维完全浸渍在热塑性树脂后的中间材料，通常以片材（平板）的形式提供，不需要像热固性树脂那样，需要操作人员在无尘车间里一层一层的铺层，而是如图1所示，用所定要求厚度的片材，并且可在常温下保存。 尺寸：

宽度：620mm、860mm、1250mm

长度：任意

板材厚度：0.25~6.0mm（使用不同树脂，板材的最大厚度不同）

除了上述材料之外，也有PC（聚碳酸酯）阻燃(UL94V-0)等材料。铺层方式可以按需求定制。

1. 连续纤维热塑性材料的制作方法

如图2所示连续纤维热塑性板材，可利用如图3所示皮带式连续复合压机生产制造。将卷装碳丝或玻璃丝根据所需的铺层数量，进行加热、加压，浸渍可塑性树脂，冷却后剪切成所需的尺寸即可。