热塑性碳纤维是未来碳纤维产业发展的重要方向，热塑性碳纤维性能更好，而且便于回收二次加工。但近些年热塑性碳纤维的发展却很慢，这是为什么呢？热塑性碳纤维复合材料预浸料的制备难度很大，如果技术上没有较大的突破，想要用上热塑性碳纤维制品确实比较困难。
 
热塑性碳纤维预浸料制备为什么很难成功？
 
    热塑性碳纤维预浸料制备难点有哪些？
 
    1、展丝不充分，树脂浸润效果差
 
    连续碳纤维热塑性复合材料预浸料的制作过程包含多道工序，其中展纱是比较靠前的一步，展纱不充分，后续制备的热塑性碳纤维预浸料将会出现一个较大的问题，那就是树脂浸润效果很差。
 
    不同于热固性树脂，热塑性树脂高温熔化后具有非常大的黏度，如果碳纤维原丝没有展纱充分，树脂就只能浸润到接触到的外侧的碳纤维原丝，中间被包裹住的碳纤维原丝得不到树脂的浸润，制成的热塑性碳纤维预浸料分布不均匀，性能强度不平均，如果拿这种预浸料加工碳纤维制品，性能得不到保证。
 
    展丝的方式有还几种，包括机械展丝法、气流展丝法和超声波展丝法等，使用中可选择一种或多种运用。另外需要提醒一下，展丝会对碳纤维原丝带来一点的损伤，但碳纤维丝束中包含成千上万根碳纤维原丝，这种损伤并不会影响整体的性能。
 
    A、机械展丝法是通过挤压、摩擦等方式让张紧的纤维丝束经过组合展纱辊时受到压力作用，在一个横向的分力即压力下使纤维产生横向位移来达到展宽的目的。
 
    B、气流展丝法是将压缩后的空气喷射到纤维丝束表面，通过气流使纤维束弯曲实现展宽，这种方法不用直接接触纤维丝束，所以纤维展宽时不起毛、纤维间交叉少，因而是应用最为广泛的一种展纱方法。
 
    C、超声波展丝法则是利用超声空穴效应撞击纤维丝束达到展宽的目的。
 
热塑性碳纤维预浸料制备为什么很难成功？
 
    2、温度、压力与比例控制不当，性能不稳定
 
    想要制备热塑性碳纤维复合材料预浸料，还需要解决树脂浸润碳纤维的问题，上面提到热塑性树脂高温下粘性很高，对应的浸润难度也就会加大，因此想要达到充分浸润，难度不小。
 
    目前热塑性树脂浸润碳纤维的方法有两大类，分别是预浸渍法和后浸渍法，预浸渍法包含熔融浸渍法和溶液浸渍法，后浸渍法包含薄膜层叠法、粉末浸渍法、纤维混杂法等。从工艺可行性和预浸料性能质量两方面考量，多选用熔融浸渍法来制备连续碳纤维增强热塑性预浸料。
 
    熔融浸渍法是将碳纤维通过熔融的热塑性树脂基体后得到浸渍的方法，可节省材料、减少对环境的污染，同时能精确控制预浸料中基体的重量分数。但熔融浸渍法需要对温度、压力和材料的比例有非常严格的控制，需要经过不断的实验，找到合适的数据和比例才能制备出性能稳定的碳纤维预浸料。
 
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