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新材料和新技术的发展,不仅推动了传统产业的转型升级,也为解决人类面临的能源、环境、健康等重大问题提供了新的可能。

水性聚氨酯纳米二氧化硅上线 碳纤维也能拥有强绑定体质

发布时间:2025-05-21       来源:中新康明


说起碳纤维,很多人可能首先想到的是轻质、高强的飞机零件或高速列车上的关键结构。没错,碳纤维增强复合材料就是这样一个“又轻又硬”的存在。可你知道吗?再高级的碳纤维,如果和树脂之间的“感情”不牢靠,也发挥不出应有的实力。这就好比一场合作,如果双方默契不够,结果肯定打折扣。


那么,怎么让碳纤维和树脂之间的“关系”更亲密?答案就在一个不起眼却至关重要的角色——上浆剂。

接口不稳,是“硬汉”碳纤维的软肋?

碳纤维虽然“硬核”,但也有自己的小问题:表面太光滑、太“冷淡”,不太容易和树脂材料打成一片。于是,上浆剂登场了。它就像润滑剂,也像桥梁,一头牵着碳纤维,一头拉着树脂,把两个看起来不太对脾气的家伙撮合在一起。


而近年来,一种新型的水性聚氨酯(WPU)上浆剂正逐渐崭露头角。它不仅环保,而且结构灵活、极性强,适合和多种树脂“谈恋爱”。


但科学家们并没有满足于此,他们又动起了“加料”的脑筋:如果再往WPU里面掺点纳米二氧化硅(SiO₂),会不会更强大?

有机+无机,杂化上浆剂登场!

事实证明,这个组合确实很给力。水性聚氨酯与纳米二氧化硅杂化之后,形成了一种全新的“有机-无机杂化上浆剂”。这种材料一边柔韧、极性强,一边硬挺、结构稳定,堪称“双修高手”。


纳米SiO₂的加入,就像在碳纤维表面悄悄加了点“牙齿”,一方面提高了粗糙度,让树脂更容易“咬住”;另一方面,Si─O─Si键的存在也提升了热稳定性和耐久性,整个材料系统更加稳固耐用。


在这个过程中,中新康明公司提供了关键的技术和材料支持。我们具备制备和定制纳米二氧化硅类产品的成熟能力,不仅可以根据客户需求调整粒径和表面性能,还能实现大批量生产和稳定供应。依托强大的研发平台,我们始终注重材料在应用端的落地效果,力求从原料源头就为客户赋能。如果您有类似项目合作需求,欢迎随时联系我们深入交流。

实力见证,性能全面提升

上了“新浆”的碳纤维复合材料,性能提升是显而易见的。比如它的层间剪切强度和弯曲强度都有显著增强,尤其是在SiO₂含量适中的条件下,表现最为出色。更直观的变化是,接触角降低了,也就是说,环氧树脂能更好地铺展在碳纤维上,润湿性和粘附力都变强了。


如果你看过复合材料的断裂面,会发现区别更大:没上浆的碳纤维一旦断裂,干净利索地撕裂开来,几乎看不到树脂残留;而上过杂化上浆剂的材料,断裂面上往往粘着大片树脂,说明它们之间“分不开了”。

小材料,大应用,未来可期

这种上浆剂的实际意义不仅仅是“提升性能”那么简单,它代表着材料设计的一种新思路——通过微观界面的优化,带动整个系统性能的升级。而这正是复合材料产业发展不可或缺的一步。


未来,随着航空航天、轨道交通、新能源等领域对高性能复合材料需求的不断增长,像这种环保、高效、可调的上浆剂技术将扮演越来越重要的角色。


当然,仍有一些挑战待解,比如如何进一步降低成本、提升长期稳定性,这些都需要更细致的工艺优化和跨领域合作。但我们相信,这种“小材料”的创新,正在为“大未来”铺路。

 

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