編者按：日本三菱化學控股集團是目前全球少數的既擁有PAN基碳纖維又擁有瀝青基碳纖維的生產企業之一，三菱在碳纖維產品生產鏈中涵蓋了原料到最終產品。
本文主要介紹了三菱公司發布的最新Kyron ? ULTRA型碳纖維增強熱塑性樹脂單向預浸料種類及典型特性。3月7日，日本三菱化學官網宣布新開發出一款Kyron ? ULTRA型片狀中間材料，它是采用工程塑料浸漬碳纖維制備而成。作為一種高性能碳纖維復合材料，它具有UD單向預浸料的形式。
Kyron? ULTRA碳纖維增強熱塑性樹脂基單向預浸料采用了三菱化學的高性能碳纖維技術、樹脂改性技術和復合材料技術，實現了以下功能：
- 高性能：利用公司復合材料技術，獲得了高性能碳纖維增強熱塑性樹脂預浸料；
- 高質量：實現了超低空隙和高尺寸精度，可應用于熱塑性自動鋪帶（Auto Tape Layup，ATL）成型技術、通用模壓成型技術等；
- 高成型性：通過實現超低空洞，可以縮短通用沖壓成型的生產時間，此外，無需冷凍材料。
Kyron? ULTRA碳纖維預浸料截面（尺寸 100.0 μm），可以看到內部空隙極少
Kyron? ULTRA碳纖維復合材料利用UD預浸料作為碳纖維的各向異性材料的特性，通過將必要的預浸料排布在合適的位置，可以大大擴展產品設計的范圍。它通過利用碳纖維和熱塑性樹脂的特性，可廣泛應用于航空航天、工業、移動、運動等領域。
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Kyron? ULTRA碳纖維復合材料具有一系列產品，根據樹脂基體類型可以分為PEEK基、耐高溫PEEK基、PEI基和PA基碳纖維復合材料，不同系列產品特性如下表1所示，表2為產品名稱對應的樹脂基體種類。
表1 Kyron? ULTRA碳纖維復合材料主要性能
表2 Kyron? ULTRA碳纖維復合材料不同樹脂類型
在等效剛度設計條件下，采用Kyron? ULTRA耐高溫PEEK基碳纖維復合材料制備得到的結構件，與以往的鈦部件相比，重量下降了60%（下圖所示）。
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而通過使用H&C沖壓成形，與以往的O型盤成形相比，可以將成形周期縮短一半，從而顯著提高生產效率（下圖顯示成型溫度與壓力）。
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與環氧樹脂基碳纖維復合材料相比，Kyron? ULTRA碳纖維增強PEEK復合材料具有更低的吸水性（濕熱環境下吸水性對比如下圖所示）。
與通用樹脂基復合材料相比，Kyron? ULTRA碳纖維增強PEEK和PA基復合材料具有極低的煙密度和氣體產生量（對比結果如下表所示）。
原文始發于微信公眾號（艾邦高分子）：三菱化學推出最新款碳纖維增強熱塑性樹脂單向預浸料
