一、預(yù)浸料

美國(guó)索爾維公司推出了低溫復(fù)合模具預(yù)浸料LTM350，這是一種新一代碳纖維環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料模具材料，設(shè)計(jì)旨在為工業(yè)、航空航天、汽車(chē)和 車(chē)市場(chǎng)節(jié)省大量時(shí)間和成本。該公司稱(chēng)這種碳纖維環(huán)氧模具材料可提供快速的低溫固化周期（60 ℃下 3h），也可在低至 45 ℃的溫度并延長(zhǎng)后固化時(shí)間下固化。由 LTM350 制成的模具還可以在高達(dá) 150 ℃溫度下連續(xù)循環(huán)，以生產(chǎn)高精度的復(fù)合材料部件。索爾維表示， LTM350 是一種低溫預(yù)浸料，具有用戶(hù)友好的粘接性、覆蓋性和操作性，旨在實(shí)現(xiàn)盡可能短的鋪層時(shí)間同時(shí)提供高質(zhì)量的表面光潔度，為經(jīng)濟(jì)高效的復(fù)合材料模具樹(shù)立了新的標(biāo)準(zhǔn)。該模具預(yù)浸料支持復(fù)雜的小型模具或和大型復(fù)合材料模具的構(gòu)建。它針對(duì)高壓 應(yīng)用，但也可用于高壓之外的設(shè)備。LTM350 可提供表面和體層的優(yōu)化格式，采用用 1-5-1 鋪層（表面與體層的比例），與更傳統(tǒng)的 1-8-1 格式相比，節(jié)省了時(shí)間和成本。Hexcel 公司推出了一系列由天然纖維增強(qiáng)的部分生物基環(huán)氧樹(shù)脂組成的預(yù)浸料，用于汽車(chē)、 體育運(yùn)動(dòng)、海洋和風(fēng)能應(yīng)用。Hex Ply Nature 系列包括Hex Ply M49， M78.1 -LT 和 M79 等經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的樹(shù)脂，但具有生物衍生環(huán)氧樹(shù)脂成分。據(jù)該公司介紹，新產(chǎn)品的優(yōu)異樹(shù)脂特性保持不變，具有較高的力學(xué)性能和一致的加工性能。此外，Hex Ply Nature系列還提供具有天然纖維增強(qiáng)材料的預(yù)浸料選項(xiàng)，可無(wú)縫集成到現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中。

于2019 年成立由 Lorenz Kunststofftechnik Gmb H等公司組成的機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)了一種使用鋁層板和玻璃纖維增強(qiáng)可回收環(huán)氧SMC復(fù)合材料外殼的抗沖 擊 且 重 量 輕 的 電 池 組 。包 括 Lorenz Kuns -tstofftechnik Gmb H 在內(nèi)的來(lái)自汽車(chē)和機(jī)械工程行業(yè)以及化學(xué)和塑料行業(yè)的公司組成的聯(lián)盟優(yōu)化了高壓電池組的性能和耐受性，新型電池組采用節(jié)省空間的鋁層板，可防止在地面撞擊時(shí)損壞，并提高集成能力。玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂 SMC 外殼提供了高耐火性和最佳的碰撞性能。Lorenz Kunststofftechnik的玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂 SMC 蓋不僅因其重量輕脫穎而出，同時(shí)還在防火和碰撞性能方面提供了非常高的安全潛力。它經(jīng)受住了所有與火災(zāi)相關(guān)的測(cè)試設(shè)置，包括在德國(guó)南部的測(cè)試設(shè)施進(jìn)行的熱失控測(cè)試。此外，對(duì)玻璃纖維復(fù)合材料的 EMI 屏蔽性能進(jìn)行了廣泛的研究。Lorenz 可回收環(huán)氧 SMC 電池蓋，然后在新的復(fù)合材料部件中重復(fù)使用。索爾維宣布為其廣泛的汽車(chē)行業(yè)復(fù)合材料產(chǎn)品組合增添一款重要產(chǎn)品：Solvalite714 預(yù)浸料片，采用 Solvalite714 環(huán)氧樹(shù)脂浸漬的新一代單向纖維和織物產(chǎn)品。這些創(chuàng)新的預(yù)浸料具有快速固化周期和超長(zhǎng)的使用壽命，并經(jīng)過(guò)優(yōu)化，適用于汽車(chē)零部件的制造，如車(chē)身覆蓋件，在批量生產(chǎn)中，壓縮成型周期時(shí)間短。Solvalite714 預(yù)浸料目前在歐洲生產(chǎn)，并已在全球范圍內(nèi)商用。

索爾維公司開(kāi)發(fā)了創(chuàng)新的高速固化環(huán)氧預(yù)浸料體系“Solva Lite716FR”，可用于 BEV（電池電動(dòng)汽車(chē)）的結(jié)構(gòu)部件和加固，在 2023 年開(kāi)始銷(xiāo)售。該新產(chǎn)品由長(zhǎng)纖維 CF（碳纖維）和環(huán)氧樹(shù)脂構(gòu)成復(fù)合材料，與現(xiàn)有的解決方案相比，除了具備電池外殼（ 體）所需的可靠性高的 EMI（電磁故障）屏蔽性能、高生產(chǎn)效率、發(fā)生熱失控時(shí)能夠確保員充分避難時(shí)間的阻燃性等之外，它還具有大幅減輕重量的潛力。新產(chǎn)品主要針對(duì)高端型號(hào) BEV 和超高端BEV 的阻燃性電池外殼。絕干（絕對(duì)干燥狀態(tài)）的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 145 ℃，板厚 2 mm，在 UL2596 燃燒性試驗(yàn)中確認(rèn)該產(chǎn)品比鋁和不連續(xù)纖維復(fù)合材料具有更好的保護(hù)性能。該體系設(shè)計(jì)為快速固化，在150 ℃下壓力固化時(shí)間為 8 min。斯曼公司在德國(guó)杜爾多夫舉辦的電池展上推出了新型聚氨酯、碳納米管和環(huán)氧樹(shù)脂等電動(dòng)汽車(chē)電池材料，旨在提高電動(dòng)汽車(chē)電池的集成度、防護(hù)性和性能。這些產(chǎn)品包括可定制的、快速固化的、高強(qiáng)度 PU 和環(huán)氧樹(shù)脂，該公司稱(chēng)，這些產(chǎn)品使電池保護(hù)組件的生產(chǎn)速度比現(xiàn)有技術(shù)快 30%。這些材料還減輕了電池組件的重量，增加了強(qiáng)度，改善了結(jié)構(gòu)性能。

在 2022 年 JEC World 展會(huì)上，Sicomin 公司展示了其 SR Fire Green 37FR 手工層壓樹(shù)脂。這款最新的 Green Poxy 系列產(chǎn)品將優(yōu)異的防火性能與可持續(xù)的配方（具有 25%的植物基碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)）相結(jié)合。該產(chǎn)品是一種膨脹型環(huán)氧樹(shù)脂體系，針對(duì)手工層壓工藝進(jìn)行了優(yōu)化，并可提供一系列固化劑以在制造過(guò)程中調(diào)整固化時(shí)間。它還具有無(wú)鹵特點(diǎn)，因而在火災(zāi)情況下不透光煙度和毒性非常低。Sicomin 的新樹(shù)脂體系適用于各種大小組件，目標(biāo)應(yīng)用在運(yùn)輸，建筑和土木工程。

三、船舶

Grand Largue Composites（GLC）使用 Sicomin 公司的的纖維織物、環(huán)氧樹(shù)脂和膠粘劑建造了第一 使用大量亞麻纖維增強(qiáng)材料的40 級(jí)。這名為 Crosscall 的得了 40 級(jí)世界錦標(biāo)的冠軍。40 級(jí)的船體必須重量輕、堅(jiān)固堅(jiān)硬，在最極端的條件下耐用。此外，為了降低成本，不能用碳纖維加固。因此，用于船體灌注和層壓的樹(shù)脂的質(zhì)量和可靠性至關(guān)重要。所選用的浸漬樹(shù)脂是Sicomin 的 SR1710，一種高模量結(jié)構(gòu)環(huán)氧樹(shù)脂。它專(zhuān)為灌注和注射工藝而設(shè)計(jì)，是具有極低的粘度和低反應(yīng)性硬化劑，適用于大型零件的生產(chǎn)。由SR1710 制成的復(fù)合部件具有高的層間剪切強(qiáng)度，并且在潮濕環(huán)境中保持其力學(xué)性能。Crosscall 駕駛艙是由混合雙織物包括 50%亞麻纖維增強(qiáng)。船的其他部分也使用了亞麻纖維，包括道、引蓋、壓載艙和頂蓋。船的其余部分用 100%玻璃纖維織物加固。Sicomin 的低毒性 SR8200 被用來(lái)將內(nèi)部結(jié)構(gòu)層壓到船體上。Hexcel 公司的 Hex Ply M9.6GF 預(yù)浸料產(chǎn)品獲得了法國(guó)船級(jí)（BV）的型式認(rèn)證。該認(rèn)證使這些碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸料能夠用于生產(chǎn)所有 BV 認(rèn)證的船舶部件。Hex Ply M9.6GF 預(yù)浸料可采用單向、無(wú)卷曲和斜紋織物加固，特別適合用于制造和風(fēng)力助船舶推進(jìn)（WASP）的其他大型結(jié)構(gòu)部件。HexPly M9.6GF 預(yù)浸料滿足 制造商對(duì)質(zhì)量、力學(xué)性能和加工特性的所有要求，同時(shí)也證明具有成本效益。

四、航空

美國(guó)玻璃纖維專(zhuān)業(yè)廠商 AGY 與樹(shù)脂和化學(xué)品廠商 Kaneka Aerospace 宣布開(kāi)發(fā)了一種透明復(fù)合材料，該材料為 AGY 連續(xù) S-2 玻璃纖維織物增強(qiáng)的環(huán)氧基樹(shù)脂體系。到目前為止，該材料已開(kāi)發(fā)的版本是由多層 S-2 玻璃纖維組成，具有高透明度、低霧度和優(yōu)良的沖擊性能。Kaneka 公司表示，環(huán)氧樹(shù)脂是一種配方樹(shù)脂，可以通過(guò)化學(xué)調(diào)整來(lái)改變樹(shù)脂的折射率，使其與 S-2 玻璃纖維的折射率相匹配，從而在不顯著降低力學(xué)性能的情況下最大限度地提高透明度。該材料目前僅可用于注入，但該公司報(bào)告一個(gè)預(yù)浸料版本正在進(jìn)行開(kāi)發(fā)和測(cè)試。該材料的潛在應(yīng)用包括防彈 、機(jī)器防護(hù)或任何需要高透明度和優(yōu)異抗沖擊性能的部件。

五、家具

日本艾卡工業(yè)公司開(kāi)發(fā)了用于制作樹(shù)脂工作臺(tái)、室內(nèi)小飾品、配件的厚物注塑用環(huán)氧樹(shù)脂Lcapure。已針對(duì)家具木工市場(chǎng)開(kāi)始銷(xiāo)售，目標(biāo)是年銷(xiāo)售額 5000 萬(wàn)日元。近來(lái)環(huán)氧樹(shù)脂和天然木材組合制成的樹(shù)脂工作臺(tái)和雙面 在海外受到關(guān)注，在日本也很受歡迎。新開(kāi)發(fā)的 Lcapure 樹(shù)脂不易因紫外線黃變，能長(zhǎng)時(shí)間維持高透明度，硬度高，可通過(guò)固化促進(jìn)劑的添加量調(diào)節(jié)固化時(shí)間，并有更多的色彩表現(xiàn)。

六、助劑及成型技術(shù)

BYK 的產(chǎn)品組合現(xiàn)在包括一種通過(guò)德國(guó)勞德認(rèn)證的添加劑：BYK-C8001。這意味著風(fēng)力輪機(jī)制造商可以將這種聚合物偶聯(lián)劑在其玻璃纖維增強(qiáng)的環(huán)氧樹(shù)脂體系中應(yīng)用，而無(wú)需進(jìn)一步測(cè)試。BYK-C8001 偶聯(lián)劑可將體系的力學(xué)性能提高60%，它是一種具有反應(yīng)性/表面活性基團(tuán)的共聚物，可用于優(yōu)化轉(zhuǎn)子葉片的纖維增強(qiáng)樹(shù)脂的力學(xué)強(qiáng)度和壽命。疲勞試驗(yàn)結(jié)果直接表明葉片壽命更長(zhǎng)。另一個(gè)特點(diǎn)是，它可以應(yīng)用于所有環(huán)氧樹(shù)脂兼容的玻璃纖維織物，同時(shí)保持成品組件的高質(zhì)量。Massivit 3D 公司 推 出 了 Massivit 10000 產(chǎn)品 ，旨在克服復(fù)合材料制造中的模具瓶頸。采用了一種名為“運(yùn)動(dòng)澆注”（Cast-Motion，CIM）的專(zhuān)有熱固性增材制造技術(shù)。它可以取代緩慢、昂貴和浪費(fèi)的現(xiàn)有方法。Massivit 10000 提供了唯一真正的各向同性 3D 打印模具，它還減少了浪費(fèi)、庫(kù)存和運(yùn)輸。該產(chǎn)品服務(wù)于汽車(chē)、船舶、鐵路、能源和建筑行業(yè)，可直接鑄造模具，無(wú)需模型。先3D 打印出一個(gè)外殼，并間歇性性地將工業(yè)級(jí)熱固性環(huán)氧樹(shù)脂澆注到該外殼中，再將模具和易水損殼浸入清水中，使外殼破碎。這種方法可以使模具生產(chǎn)周期由以前的幾個(gè)星期縮短為幾天。

七、智能復(fù)合材料

智能復(fù)合材料承諾能夠在監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)健康的同時(shí)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)部件?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)創(chuàng)造了一種新的復(fù)合材料，作為自供電傳感器來(lái)檢測(cè)應(yīng)力和損傷，而無(wú)需外部電源。來(lái)自日本東北大學(xué)、切斯特大學(xué)和英國(guó)阿斯頓大學(xué)開(kāi)發(fā)了新型復(fù)合材料，采用碳纖維增強(qiáng)聚合物（CFPR）與酸鉀鈉納米顆粒（KNN）填充的環(huán)氧（KNN-EP）材料共同提供了更好的力學(xué)性能和壓電性能，能夠?qū)澢鷳?yīng)力產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，可用作結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)的力傳感器。研究發(fā)現(xiàn)，體積分?jǐn)?shù) 30 %的 KNN提供了最有利的力學(xué)和壓電性能的組合。與 CFPR 電極相結(jié)合，復(fù)合材料的電壓輸出比壓電陶瓷高600%。關(guān)鍵的是，電壓信號(hào)中的不同模式表明了不同裂紋擴(kuò)展模式和方向，因此復(fù)合材料可用于檢測(cè)材料內(nèi)部的應(yīng)力和損傷。通過(guò)監(jiān)測(cè) CFRP/KNN-EP 復(fù)合材料產(chǎn)生的電信號(hào)，可以實(shí)時(shí)跟蹤結(jié)構(gòu)健康狀況，并預(yù)測(cè)即將發(fā)生的故障。這種復(fù)合材料可以整合在一起進(jìn)入建筑物，橋梁或其他結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施，以提供部件的維修和加固，以及需要維修的早期預(yù) 。CFRP 在航空航天和汽車(chē)應(yīng)用中也至關(guān)重要，將這種材料應(yīng)用其中可以使飛機(jī)機(jī)身、航天器結(jié)構(gòu)或汽車(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)損傷的早期檢測(cè)成為可能。盡管CFRP/KNN-EP 的生產(chǎn)和集成成本很高，但這種復(fù)合材料也可以作為一種能量采集器成為物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要組成部分。

八、綠色回收技術(shù)

奧胡斯大學(xué)和丹麥技術(shù)研究所的研究人員開(kāi)發(fā)了一種化學(xué)工藝，可以分解風(fēng)力輪機(jī)葉片的環(huán)氧復(fù)合材料，同時(shí)提取完整的玻璃纖維以及高品質(zhì)的環(huán)氧樹(shù)脂原料雙酚 A?；厥盏牟牧峡捎糜谛氯~片的生產(chǎn)。這種新的化學(xué)工藝并不局限于風(fēng)力輪機(jī)葉片，也適用于許多不同的纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料，包括一些用特別昂貴的碳纖維增強(qiáng)的材料。這一工藝有助于在使用這些增強(qiáng)復(fù)合材料的風(fēng)力 輪機(jī)、航空航天、汽車(chē)工業(yè)中建立潛在的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。葉片的設(shè)計(jì)經(jīng)久耐用，給環(huán)境帶來(lái)了挑戰(zhàn)。風(fēng)力輪機(jī)葉片 役后大多會(huì)被填 。如果找不到解決方案，預(yù)計(jì)到 2050年全球?qū)⒎e4 300萬(wàn)t片廢料。在實(shí)驗(yàn)室中經(jīng)過(guò) 6 d 的催化作用，一塊風(fēng)力輪機(jī)葉片被溶解，得到完整的玻璃纖維和雙酚A，此外還有一小部分不能回收的各種低聚物及金屬網(wǎng)（鑄造到葉片中作為風(fēng)力 輪機(jī)防雷保護(hù)的一部分）。新工藝的回收策略可應(yīng)用于絕大多數(shù)現(xiàn)有的風(fēng)力輪機(jī)葉片和目前正在生產(chǎn)的葉片，以及其他環(huán)氧基材料。研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上，奧胡斯大學(xué)和 麥技術(shù)研究所已經(jīng)為這一方法申請(qǐng)了專(zhuān)利。具體來(lái)說(shuō)，研究人員通過(guò)使用 基催化劑和異丙醇和甲苯溶劑在一個(gè)單一的工藝中，分離環(huán)氧樹(shù)脂基體獲得高質(zhì)量的環(huán)氧樹(shù)脂原料雙酚A和完全完整的玻璃纖維。該方法還不能立即擴(kuò)大規(guī)模，因?yàn)榇呋w系對(duì)于工業(yè)實(shí)施來(lái)說(shuō)不夠有效，而且是一種稀有和昂貴的金屬。奧胡斯州科學(xué)家大學(xué)正在繼續(xù)改進(jìn)這一方法。這項(xiàng)研究得到了 CETEC 項(xiàng)目（熱固性環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料循環(huán)經(jīng)濟(jì)）的支持，該項(xiàng)目是維斯塔斯公司、Olin 公司、麥技術(shù)研究所和奧胡斯大學(xué)之間的合作項(xiàng)目。

2022 年至 2023 年，環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的研究開(kāi)發(fā)繼續(xù)秉承綠色環(huán)保理念，在生物質(zhì)化道路上不斷開(kāi)拓向前。環(huán)氧高導(dǎo)熱半導(dǎo)體封裝材料受到市場(chǎng)青睞，各種高性能涂料助劑開(kāi)發(fā)使得環(huán)氧涂料性能顯著提高。電動(dòng)汽車(chē)電池用復(fù)合材料的耐沖擊、減重、阻燃功能進(jìn)一步加強(qiáng)，智能復(fù)合材料的問(wèn)世使飛機(jī)或汽車(chē)車(chē)身的結(jié)構(gòu)損傷的早期檢測(cè)成為可能，復(fù)合材料的綠色回收技術(shù)有望在使用增強(qiáng)復(fù)合材料的風(fēng)力輪機(jī)、航空航天、汽車(chē)工業(yè)中建立循環(huán)經(jīng)濟(jì)。這一年環(huán)氧技術(shù)開(kāi)發(fā)在精益求精、可持續(xù)發(fā)展方面成不俗。