概述

聚醚酮酮(PEKK）具有加工窗口宽、结晶度可调、特殊的耐化学腐蚀性、耐热性，以及具有阻燃、低烟毒性等特点，广泛应用于航空航天、医疗卫生、汽车制造、石油化工等领域。由于PEKK与纤维的优异融合性能以及加工窗口宽的特性使其可以代替金属材料用于主承力构件制造中广泛应用在航空领域应用更加广泛。尤其是连续纤维增强的PEKK材料目前已经在美国等西方国家航空航天中得到广泛应用。 本项目拟在我公司自主生产的PEKK树脂基础上，开发连续碳纤维增强聚醚酮酮热塑性预浸料的生产工艺，并建成其国产化高批量生产装备，拉长PEKK树脂产业链条。期望实现的主要技术指标参数如下：孔隙率≤3%；树脂含量:30%～40%，碳纤维质量分数的误差控制在±2%以内；宽幅≥300mm；0°拉伸强度≥2400MPa，0°拉伸模量≥130GPa，0°弯曲强度≥1500MPa，0°弯曲模量≥120GPa；0°压缩强度≥1200MPa，0°压缩模量≥125GPa，层间剪切强度≥70MPa。

需求详情

背景:聚醚酮酮（PEKK）作为一种高性能热塑性材料，因其独特的物理化学性质，如宽泛的加工窗口、可调的结晶度、卓越的耐化学腐蚀性、出色的耐热性以及阻燃、低烟毒性等特点，在众多高科技领域展现出了巨大的应用潜力。尤其在航空航天领域，PEKK凭借其与纤维的优异融合性能和宽泛的加工窗口，能够替代传统金属材料用于制造主承力构件，显著减轻了结构重量，提高了整体性能。连续纤维增强的PEKK材料，特别是碳纤维增强的版本，已经在西方国家的航空航天工业中得到了广泛应用，成为高性能复合材料的重要组成部分。发展现状:目前，PEKK及其复合材料在国际市场上，特别是在航空航天领域，已经取得了显著的应用成果。然而，在国内，尽管PEKK树脂的生产已经初步实现自主化，但连续碳纤维增强聚醚酮酮热塑性预浸料的生产工艺及高批量生产装备仍相对落后，依赖进口。这导致国内在高端复合材料领域的应用受到一定限制，同时也增加了生产成本和供应链风险。因此，开发具有自主知识产权的连续碳纤维增强PEKK热塑性预浸料生产工艺，并实现国产化高批量生产，对于提升我国航空航天等高科技领域的自主创新能力具有重要意义。发展目的:本项目旨在依托公司自主生产的PEKK树脂，开发连续碳纤维增强聚醚酮酮热塑性预浸料的生产工艺，并建设相应的国产化高批量生产装备，以实现以下目的： 1. 提升产业链完整性：通过本项目，将PEKK树脂的生产与连续碳纤维增强PEKK热塑性预浸料的制造紧密结合，拉长PEKK树脂产业链条，提升产业附加值。 2. 满足高端需求：针对航空航天等高端领域对高性能复合材料的需求，本项目将开发出满足特定技术指标要求的连续碳纤维增强PEKK热塑性预浸料，如孔隙率≤3%、树脂含量30%～40%（碳纤维质量分数的误差控制在±2%以内）、宽幅≥300mm，以及各项力学性能指标（如拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度、弯曲模量、压缩强度、压缩模量和层间剪切强度）均达到或超过国际先进水平。 3. 推动国产化进程：通过本项目的实施，将打破国外在连续碳纤维增强PEKK热塑性预浸料生产领域的垄断地位，推动该产品的国产化进程，降低生产成本，提高供应链的安全性。 4. 促进产业升级：本项目的实施将有助于推动我国航空航天等高科技领域的产业升级，提升整体技术水平，增强国际竞争力。