凱賽生物高性能生物基纖維增強(qiáng)復(fù)合材料亮相2024復(fù)材展
來源：凱賽生物作者: 凱賽日期: 2024-09-03點(diǎn)擊數(shù):
2024年中國國際復(fù)合材料工業(yè)技術(shù)展覽會（以下簡稱復(fù)材展）于9月2日-4日正式拉開帷幕。領(lǐng)先的生物智造企業(yè)凱賽生物攜高性能的生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料產(chǎn)品及多元化的應(yīng)用解決方案亮相此次展會。
隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，高性能復(fù)合材料的需求日漸強(qiáng)勁。特別是在交通運(yùn)輸、汽車、光伏、風(fēng)電、航空航天等行業(yè)，需求增長力度較強(qiáng)。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)測，中國復(fù)合材料行業(yè)未來將以4%的增速增長，預(yù)計在2029年突破300億美元，市場空間巨大。作為生物制造產(chǎn)業(yè)的開拓者和創(chuàng)新者，凱賽生物致力于為復(fù)合材料行業(yè)提供可持續(xù)的新型生物基材料選擇。此次展會期間，基于高性能的生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，凱賽生物重點(diǎn)展示了包括汽車輕量化（商用車&乘用車）、建筑工程、新能源等領(lǐng)域的應(yīng)用解決方案及技術(shù)成果，吸引了眾多專業(yè)觀眾的廣泛關(guān)注，充分展現(xiàn)了凱賽生物的產(chǎn)品技術(shù)實力。
技術(shù)引領(lǐng)高性能材料創(chuàng)新
高性能材料的創(chuàng)新正成為推動工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。憑借前沿的合成生物技術(shù)，凱賽生物突破傳統(tǒng)材料的局限，創(chuàng)新地以可再生資源制備出高性能的新型復(fù)合材料。
凱賽生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料作為一種高性能的新型復(fù)合材料，其基體樹脂可采用低溫長鏈、中溫以及高溫等不同類型生物基聚酰胺，并通過熱塑性樹脂熔融浸漬纖維的工藝過程，實現(xiàn)50-70%的連續(xù)玻纖或45-55%的連續(xù)碳纖的增強(qiáng)，以滿足不同工況需求。同時，凱賽生物還能為客戶定制不同規(guī)格尺寸的復(fù)合材料，以及具有特定功能如阻燃性和抗紫外線等性能的復(fù)合材料。此外，還可以提供不同的顏色選擇，如本色、黑色、藍(lán)色等。
根據(jù)不同工況需求和設(shè)計要求，凱賽生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料可分為帶材、板材、型材以及管材等四大基礎(chǔ)材料形態(tài)。
帶材：帶材指預(yù)浸帶復(fù)合材料，通常用于纏繞成型、手工層壓、自動化層壓復(fù)合材料制造，也可以作為增強(qiáng)材料的一種形式，可應(yīng)用于氫氣瓶、風(fēng)電葉片等。
板材：板材是平面狀復(fù)合材料，用于制造結(jié)構(gòu)件、覆蓋件等。基于凱賽生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料制備的板材，其密度僅為Corten鋼的四分之一，比強(qiáng)度可達(dá)Corten鋼的1.5倍，可應(yīng)用于建筑模板、集裝箱體、冷藏箱車蒙皮等。
型材：型材是指可以根據(jù)需求，橫截面呈現(xiàn)特定形狀（如方形、圓形、梯形等）的復(fù)合材料，常用于制造框架、支架、梁等結(jié)構(gòu)件，可應(yīng)用于光伏邊框、門窗以及骨骼型材等。
管材：管材指具備承載壓力及流體傳輸功能的中空狀圓柱形材料，常用于制造輕量化和高強(qiáng)度的管道及組件，可應(yīng)用于輸油管道、輸氫管道、供水管道以及瓦斯管道等。
凱賽生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料具備多項優(yōu)異特性，使其在輕量化設(shè)計、高性能要求和復(fù)雜工程應(yīng)用中具有顯著的競爭優(yōu)勢：
高強(qiáng)度和高模量：具有優(yōu)異的拉伸強(qiáng)度（≥1000 MPa）和高模量，使其能夠承受較大的力學(xué)載荷，適用于高強(qiáng)度、高剛性的應(yīng)用需求。
耐沖擊性：具備良好的耐沖擊性能（缺口沖擊強(qiáng)度>180kJ/㎡），能夠在受到?jīng)_擊或振動時保持穩(wěn)定性。
耐熱性：材料的熱變形溫度大于250℃，能夠滿足高溫下的應(yīng)用需求。
低密度：密度約1.85g/cm3，僅為鋼的1/4，不僅有效節(jié)省材料成本，同時有助于降低整體結(jié)構(gòu)的重量，特別適合輕量化設(shè)計需求。
低碳環(huán)保：生物基材料有效減少對石油基產(chǎn)品依賴，同時降低生產(chǎn)過程中的能源消耗和碳排放，同時熱塑性產(chǎn)品性質(zhì)支持循環(huán)利用。
良好的加工性能：適合注塑、擠出、拉擠、壓模等多種加工制造工藝。
憑借優(yōu)異特性，凱賽生物高性能生物基熱塑性纖維復(fù)合材料產(chǎn)品更于此次展會中，一舉獲得由中國國際復(fù)合材料工業(yè)技術(shù)展覽會組委會頒發(fā)的第二十屆“CCE-JEC”創(chuàng)新產(chǎn)品評選活動的優(yōu)秀創(chuàng)新產(chǎn)品。
一體化解決方案賦能豐富場景
得益于優(yōu)越的性能和環(huán)保特性，凱賽生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在包括汽車輕量化（乘用車&商用車）、建筑工程、新能源等多個領(lǐng)域展現(xiàn)了巨大的應(yīng)用潛力。其輕質(zhì)高強(qiáng)、設(shè)計靈活等優(yōu)異特性能在滿足復(fù)雜工程高性能需求的同時，引領(lǐng)產(chǎn)品輕量化，是“以塑代鋼、以塑代鋁、以塑代塑”等場景應(yīng)用的理想材料選擇，可帶來巨大的經(jīng)濟(jì)價值和規(guī)模效益。同時，凱賽生物能為客戶提供包括高性能材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計及仿真、成型工藝及設(shè)備以及產(chǎn)品應(yīng)用等一體化的解決方案，通過材料的研發(fā)實現(xiàn)集成化設(shè)計，減少部件與生產(chǎn)工序，助力客戶降本、增效、提質(zhì)。
針對乘用車輕量化，基于凱賽熱塑性生物基復(fù)合材料高強(qiáng)度(>500MPa)、高模量(>22GPa)以及阻燃、耐候、高電阻抗、一體化成型等優(yōu)異的產(chǎn)品性能，是新能源汽車電池包材料的理想選擇，可提供包括電池殼體、底護(hù)板、冷卻管路、高壓連接器等高性能、一體化的電池包箱體材料解決方案，相較于金屬材料可大幅減重40%-50%。除電池包材料外，包括汽車的四門兩蓋、發(fā)動機(jī)底護(hù)板、座椅、備胎倉以及熱管理系統(tǒng)，凱賽生物都可提供高性能、輕量化的材料解決方案。
針對商用車輕量化，凱賽生物基復(fù)合材料板材具備大尺寸、顏色化、耐磨、耐潮等優(yōu)異的性能，可為包括集裝箱、冷藏車用材料等提供優(yōu)異的材料解決方案。在實際應(yīng)用中，基于凱賽4mm生物基復(fù)材板替代2mm Corten鋼板材可大幅減重50%。工藝環(huán)保，不需要噴漆及焊接。同時，提供了更好的耐腐蝕性能，可以應(yīng)對復(fù)雜的貨運(yùn)要求。目前凱賽復(fù)合材料樣箱已經(jīng)完成長時間路測，取得良好效果，滿足高模量、抗變形的相關(guān)需求驗證。在冷鏈運(yùn)輸中，凱賽的生物基聚酰胺復(fù)合材料解決方案也已經(jīng)完成技術(shù)性驗證，其蒙皮與芯材之間無需無紡布和粘膠， 在厚度降低的同時依然保持良好的保溫性能，更加綠色友好。
針對建筑領(lǐng)域，凱賽生物基復(fù)合材料建筑模板可應(yīng)用于拼接式活動房、門窗、家具、建筑模板、隔音隔熱墻板、電纜橋架等領(lǐng)域，具備優(yōu)異的高強(qiáng)高模性能，其強(qiáng)度≥1100MPa，接近超強(qiáng)剛強(qiáng)度，模量≥50GPa，接近鋁材模量。可承受施工現(xiàn)場的高負(fù)荷和壓力下，保持穩(wěn)定性，不發(fā)生變形或破損。基于凱賽生物基復(fù)合材料，1mm厚度的建筑模板其阻燃性能超過GB/T 8626標(biāo)準(zhǔn)，確保在火災(zāi)發(fā)生時，建筑物能夠提供足夠的安全保護(hù)和應(yīng)對能力，以保障建筑物及其使用者的安全。同時，使用生物基聚酰胺復(fù)合材料在提供輕量化解決方案可有效降低整體建筑物碳排放。另外，針對模塊化建筑的裝配需求， 熱塑性能的材料生產(chǎn)效率高，易于加工與組裝， 其使用周轉(zhuǎn)次數(shù)可≥50次，為客戶帶來經(jīng)濟(jì)效益增長。
針對新能源領(lǐng)域，凱賽生物基可提供“生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存、應(yīng)用”全鏈路一體化的材料解決方案，將生物基聚酰胺熱塑性復(fù)合材料融入到包括光伏邊框、風(fēng)電大梁/葉片、輸氫管道、儲氫瓶/儲氫站以及氫瓶等新能源的不同應(yīng)用領(lǐng)域。比如基于凱賽生物基聚酰胺連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的光伏邊框相較目前市場主流的鋁合金邊框碳足跡可大幅下降80%，具備突出的比強(qiáng)度及拉伸強(qiáng)度，同時材料成本低、耐候性能出色、輕質(zhì)、絕緣、美觀，適用于鹽堿、海上、BIPV/BAPV等廣泛場景。另外，凱賽生物熱塑性生物基復(fù)合管道材料也能為氫能的儲運(yùn)提供安全高效的材料解決方案，相較于傳統(tǒng)鋼制管道可減重約40%，在實現(xiàn)高耐壓等級（4-20 MPa）的同時具備耐腐蝕，阻隔性能優(yōu)異等特點(diǎn)，不發(fā)生氫脆。
凱賽生物致力于為復(fù)材行業(yè)引領(lǐng)高性能與可持續(xù)的新型材料選擇，旨在幫助客戶在減少環(huán)境影響的同時，實現(xiàn)卓越的經(jīng)濟(jì)效益。我們期待與產(chǎn)業(yè)鏈上下游的合作伙伴共同探索更多創(chuàng)新的高效環(huán)保應(yīng)用場景，共同推進(jìn)全球循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
