[00132708]一种复合多层高效离型耐温气袋膜

①课题来源与背景 碳纤维是国民经济和国防工业发展所必须的战略物资。碳纤维复合材料制品需要经过一系列成型工艺生产制作,而这其中的辅助材料-气袋（膜）是作为工艺的关键所在,决定了成型工艺的操作方法和产品的性能质量。尤其对于模压吹气成型工艺,自该成型技术开发至今,由于其原始使用的常规芯轴材质力学性能低、耐温性能差以及成本高、结构单一问题,一直得不到有效解决,所制碳纤维产品良品率低且操作复杂,整体经济与社会效益较低。必须转变内置气袋相关材料与性能,并且攻克其结构问题,实现经济有效的实用价值。 ②技术原理及性能指标 该成果产品是一种复合多层高效离型耐温气袋膜,采用三层复合挤出结构设计,外层以聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）或聚甲基戊烯（PMP）为基体材料,并添加氟类添加剂,所述氟类添加剂是由氟素、基材、接枝物和相容剂组成。中间层为粘合树脂为材料,内层以聚酰胺为基体材料,添加一定比例的开口剂和热稳定剂。形成多层结构复合离型气袋膜。该成果可整体有效提高物理强度50-100%。拉伸强度≥70Mpa以上,耐温可承受180℃高温烘烤,表面张力＜30mN/m。同时多层共挤的结构特点可以减少和降低气袋膜出现晶点、缺口等问题,降低气袋膜的漏气率,由原来的1%下降至0.1%。大幅提升中空碳纤维制品的良品率。并且还通过开发改造一种离型膜管专用设备,实现基础产品二次定型加工,通过二次加热软化气袋,再利用外模具对其进行拉伸成型,将其简单直线型的气袋膜开发成不同结构造型,以此更为贴合不同中空复材制件的需求。 ③技术的创造性和先进性 该成果产品创造性与先进性体现在一是材料的创新结合,将尼龙材料与聚酯材料通过粘合树脂,共挤吹塑工艺复合而成,综合了各种材料的性能优势;二是材料的改性,通过不同于常规的喷涂工艺, 而是采用共混改性方式将氟素与聚酯相容,实现离型效果的优化。三是对于产品造型的创新,通过拉伸热压二次定型,实现了产品的结构创新,不再是单一产品,而是可以根据需求进行定制。 ④技术的成熟度、适用范围与安全性 该成果技术已经十分成熟,其工艺和产品质量都形成了相应规范和标准。非常适用于碳纤维复材模压吹气成型工艺上,尤其是管件类等异型结构复材制件上。其使用的便捷性与安全性都非常高。产品由热塑性树脂制成,无析出或释放其他有机物质等,其中最大优势在于外层的氟化离型层可以实现自离型效果,即在成型工艺中不再需要使用溶剂型脱模剂的使用,避免了对产品的迁移以及环境的污染、人员健康的伤害。 ⑤应用情况及存在问题 该成果技术应用情况良好,并且已经进入到大规模批量化生产模式。获得了行业内专家和相关领域人士的广泛认可和应用。使用的客户已超过200多家,使用的产品数量和规格也在逐渐提升。应用前景十分广阔。 目前存在的问题是需要根据行业的发展需求,开发出更耐高温体系、性能更优的相关辅助气袋膜。