熱塑性復(fù)合材料憑借其可重復(fù)使用性和可持續(xù)性的優(yōu)勢,，正在改變復(fù)合材料市場。實(shí)際上,，Marketsandmarkets的報告顯示,，到2024年，熱塑性復(fù)合材料市場預(yù)計(jì)將達(dá)到360億美元,。全球復(fù)合材料制造商Exel Composites的研發(fā)和技術(shù)高級副總裁Kim Sj?dahl分享了對熱塑性復(fù)合材料崛起的見解,。

用于生產(chǎn)復(fù)合材料的樹脂有兩種主要類型：熱固性和熱塑性。熱固性樹脂是目前最常見的樹脂,，但是隨著復(fù)合材料用途的擴(kuò)展,，熱塑性樹脂也正在被越來越多的研究。

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熱固性樹脂通過使用熱進(jìn)行固化而硬化,，以形成具有不熔性或不熔性剛性鍵的高度交聯(lián)的聚合物,，該剛性鍵在暴露于熱時不會熔化。另一方面,，熱塑性復(fù)合材料是單體的分支或鏈,，在加熱時會軟化并在冷卻后固化-這是一種可逆的過程,。簡而言之，您可以重新熔化并重新形成熱塑性復(fù)合材料,，但不能重新形成熱固性復(fù)合材料,。

熱固性樹脂,，例如環(huán)氧樹脂或聚酯,，由于其低粘度有助于實(shí)現(xiàn)良好的滲透到纖維網(wǎng)絡(luò)中，因此在復(fù)合材料生產(chǎn)中很受歡迎,。這允許使用更多的纖維并增加最終復(fù)合材料的強(qiáng)度。

在拉擠成型過程中,，熱固性樹脂的過程開始于將纖維浸入樹脂中,，然后將其拉入模具中并加熱。這開始了固化反應(yīng),，該固化反應(yīng)將低分子量液態(tài)樹脂轉(zhuǎn)化為固體三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),，從而將纖維鎖定在這個新形成的網(wǎng)絡(luò)中。

由于大多數(shù)固化反應(yīng)都是放熱反應(yīng),，因此一旦反應(yīng)開始,，反應(yīng)將很容易擴(kuò)散，從而使熱固性生產(chǎn)易于擴(kuò)展,。固定后,，三維結(jié)構(gòu)將纖維鎖定在適當(dāng)?shù)奈恢茫①x予復(fù)合材料強(qiáng)度和剛度,。

熱塑性樹脂和熱塑性復(fù)合材料已經(jīng)存在了一段時間,，特別是對于短纖維應(yīng)用。但是,，由于越來越需要在不損失結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的情況下增加輕量化,，特別是在汽車工業(yè)中，熱塑性復(fù)合材料引起了新的關(guān)注,。

一個具體的例子是使用熱塑性復(fù)合材料來減輕車門內(nèi)部組件重量的潛力,。實(shí)際上，一家日本大型汽車制造商最近開始重新設(shè)計(jì)其內(nèi)門部件,，采用熱塑性復(fù)合材料,。可以相信,，這種材料可以使門的重量減少近一半,。

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熱塑性復(fù)合材料在復(fù)合材料工業(yè)中的成功將取決于開發(fā)產(chǎn)品和有效工藝的企業(yè)。

采用更多的熱塑性樹脂將不僅使汽車受益,，尤其是由于新的商用飛機(jī)通常包含超過50％的復(fù)合零件,。

熱塑性復(fù)合材料很容易成為運(yùn)輸市場據(jù)點(diǎn)的原因很多,。與其他材料相比，該材料制成的組件可以焊接,，從而減少了對粘合劑的需求,，并且可以包覆成型以生產(chǎn)具有卓越機(jī)械性能的先進(jìn)幾何形狀。

熱塑性樹脂的普遍優(yōu)勢在于,，它們可以無休止地軟化和重整,，而不會顯著降低物理性能。熱塑性產(chǎn)品一旦達(dá)到其生命周期的盡頭,，就可以將其熔融并重整以用于新的用途,，從而減少了材料浪費(fèi)。從材料本身的物理特性以及不適合使用熱固性材料的潛在新應(yīng)用中可以發(fā)現(xiàn)其他優(yōu)勢,。

在熱塑性拉擠成型成為主流之前,，仍有許多研究需要完成，特別是因?yàn)榇蠖鄶?shù)生產(chǎn)方法都適合熱固性樹脂,，因此必須加以調(diào)整,。

熱塑性樹脂顯示出巨大的潛力，可以生產(chǎn)易于回收的堅(jiān)固,，輕巧的復(fù)合材料,。盡管現(xiàn)在不是放棄久經(jīng)考驗(yàn)的熱固性復(fù)合材料的明智之舉，但還是要注意熱塑性復(fù)合材料的發(fā)展,，特別是在將可持續(xù)性放在首位的情況下,。