产品及解决方案

环氧树脂用于CFRP—兼具高耐热性和低弹性的基质树脂

由于本网站使用机器翻译,无法保证所有内容的正确性。翻译后的内容不一定符合日文原文,敬请注意。

使用CFRP环氧树脂的汽车图片
*图片是通过生成式人工智能创建的。
实现“高耐热性”和“低弹性”。下一代基体树脂,最大化CFRP的潜力
这是一种高性能液态环氧胺热固性树脂,非常适合作为碳纤维增强塑料(CFRP)的基体树脂。通过实现“高温环境下的稳定性(高Tg)”和“优异的可加工性和低弹性吸收(低弹性)”,这些在传统树脂中较为困难,显著提升了CFRP产品的设计自由度和可靠性。
预计应用于需要恶劣环境的领域,如航空航天、下一代汽车和高性能运动设备。

产品特点——平衡“高耐热性”和“低弹性”的树脂

在CFRP的开发和成型中,传统的CFRP浸渍树脂往往会增加交联密度,具有高弹性模量,并且随着耐热性增加而变得刚性和脆性。因此,由于热膨胀差异和结构变形引起的裂纹和剥离,已成为高温环境(如发动机外围件和航空航天应用)以及在耐压容器等压力条件下的主要挑战。
另一方面,添加橡胶颗粒等修饰剂以提高柔韧性的方法,导致耐热性降低,且因粘度增加导致浸渍质量显著劣化,使得开发兼具“高耐热性”和“低弹性”的树脂变得困难。
然而,我们开发的树脂解决了这一权衡。

纳米级结构控制使环氧树脂的原始性能得以实现

东洋科美成功利用专有分子设计技术,精确控制固化过程中的纳米级相分离形成。
通过在坚固的环氧交联网络中引入柔性段块,我们实现了显著的柔韧性,同时保持环氧树脂的高耐热性和强度。
这种相反物理特性的共存使得设计出轻质、高强度和高韧性的CFRP结构构件成为可能。

虽然典型环氧树脂具有兼容(均匀结构),但我们开发的产品具有相分离(岛状结构)效应。
*这些图像是解释机制的概念图,并不保证

极佳的减压方法

通过使树脂弯曲,能够实现高应力释放,防止因冲击和膨胀引起的界面分层和裂纹。即使在如需要与金属相当耐久性的汽车加固件和下一代油箱等恶劣环境中,它也展现出卓越的断裂韧性和热循环耐久性,显著提升了长期可靠性。

照片显示了我们公司开发的树脂通过三点弯曲评估实现的应力松弛效果
对我们开发产品的三点弯曲评估

具备极佳的加工性,适合多种成型工艺

该产品是一种低粘度液体树脂,具有高浸渍性和纤维附着力,抑制空隙形成。
它可以适应多种成型工艺,如RTM、VaRTM和预预售成型应用。
此外,粘度和固化条件也可以调整以匹配生产率。

物理性质数据支持高耐热性(Tg)和高伸长性

我们开发的树脂保持了相当于典型环氧树脂的高耐热性(Tg),如下面的测试结果所示,同时实现了低弹性模量和高伸长性。

代表性价值 评价/演出记录 本公司开发品 常见环氧树脂
弹性模量 拉伸/GPa 0.8~1.5 > 3.0
玻璃转变温度(Tg) 拉伸/°C 140 150
强度 三点弯曲 / MPa > 50 60 ~ 80
伸长 拉伸率/% 10 ~ 20 < 3
混合粘度 @ 80°C Pa·S 大约0.1 -
标准固化温度 - 80°C ~ 120°C -
  • 上述数据具有代表性,不保证。

高耐热性(高Tg)

实现高达140°C的玻璃转变温度(Tg)。保持环氧树脂固有的高耐久性,即使在高温环境下也能抑制物理性能的降解,并确保产品的长期可靠性。

柔韧的物理性质(低弹性)

其弹性模量低于1.0 GPa,且设计高度柔韧(高伸长),能够减轻CFRP模制体的局部应力。它提供了卓越的韧性和抗冲击能力,降低了产品损坏的风险。

从下一代出行到体育CFRP环氧树脂的应用示例

凭借其低弹性和高伸长性,它适用于需要优异断裂韧性、抗冲击性和抗疲劳性的应用,也已被证明适用于需要先进耐久性的汽车应用。不仅用于碳纤维(CFRP),还用于玻璃纤维(GFRP)基体树脂,有助于抑制界面剥离并提升长期可靠性,展现出高度的兼容性。

下一代车辆与出行
(车身面板、耐压容器、罐体等)

必备功能

对发动机周围高温环境的抵抗力强,以及对热循环引起的膨胀和收缩的高断裂韧性。

为什么这款产品是最佳选择

实现高Tg。环氧树脂固有的高耐久性,即使在严酷的热循环下也能防止裂纹和界面分层,提升长期可靠性。

加工与工艺的优势

得益于其低粘度设计,即使在复杂的加固形状和大型罐体成型(如RTM)中,纤维也能均匀浸渍到每个角落。

高性能运动装备(自行车车架、球拍、杆等)

必备功能

出色的抗疲劳性和减震性能,能承受强烈冲击和反复弯曲应力。

为什么这款产品是最佳选择

其独特的纳米级结构控制提供了卓越的灵活性和减震能力,降低了损伤风险。

加工与工艺的优势

适应预售应用。我们灵活调整粘度和固化条件,以匹配您的生产设备和周期。

工业机械和航空航天结构材料(机械臂、风力涡轮叶片等)

必备功能

保持结构强度,确保大型部件的长期可靠性,同时提高制造良率。

为什么这款产品是最佳选择

不仅能极佳地附着碳纤维,还能与玻璃纤维(GFRP)结合。即使在长时间应力载荷下,也能抑制层间分层。

加工与工艺的优势

得益于优异的初始浸渍,即使在大型VaRTM成型工艺中也能抑制空泡(气泡)形成,实现高质量、稳定的成型。

关于环氧树脂用于CFRP的常见问题

它适用于多种成型工艺,包括RTM(树脂注塑)、VaRTM(真空辅助注塑)以及预预浸料(中间基材)。采用低粘度设计,能够为复杂形状和大型部件提供高浸渍效果。

它不仅与碳纤维具有优异的粘附力和兼容性,也与玻璃纤维兼容。它也非常适合高性能应用,如电气绝缘材料和通信基础设施组件,GFRP在这些领域被广泛使用。

可实现Tg140°C的高耐热设计。即使在发动机和动力单元周围高温环境下也能保持结构,其低弹性特性抑制了热循环(膨胀和收缩)引起的分层和开裂,非常适合汽车零部件

传统高耐热环氧树脂面临硬度和脆弱性等挑战。然而,我们的产品通过纳米结构控制结合环氧树脂的“附着力和耐热性”与同样的附着力和耐热性,同时具备橡胶般的柔韧性,超越了传统环氧树脂的耐用性。

我们可以根据您的成型设备和生产周期调整最佳粘度和固化条件(温度、时间)。

我们可以提供此类服务。在听取您的目标物理性质后,我们将推荐最合适的等级。欢迎通过咨询表格与我们联系。

联系我们

东洋科美株式会社 包装及工业材料销售部 销售1部

东洋科美株式会社