一、預浸料

美國索爾維公司推出了低溫復合模具預浸料LTM350，這是一種新一代碳纖維環(huán)氧樹脂預浸料模具材料，設計旨在為工業(yè)、航空航天、汽車和 車市場節(jié)省大量時間和成本。該公司稱這種碳纖維環(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 ℃的溫度并延長后固化時間下固化。由 LTM350 制成的模具還可以在高達 150 ℃溫度下連續(xù)循環(huán)，以生產(chǎn)高精度的復合材料部件。索爾維表示， LTM350 是一種低溫預浸料，具有用戶友好的粘接性、覆蓋性和操作性，旨在實現(xiàn)盡可能短的鋪層時間同時提供高質(zhì)量的表面光潔度，為經(jīng)濟高效的復合材料模具樹立了新的標準。該模具預浸料支持復雜的小型模具或和大型復合材料模具的構建。它針對高壓 應用，但也可用于高壓之外的設備。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)省了時間和成本。Hexcel 公司推出了一系列由天然纖維增強的部分生物基環(huán)氧樹脂組成的預浸料，用于汽車、 體育運動、海洋和風能應用。Hex Ply Nature 系列包括Hex Ply M49， M78.1 -LT 和 M79 等經(jīng)過驗證的樹脂，但具有生物衍生環(huán)氧樹脂成分。據(jù)該公司介紹，新產(chǎn)品的優(yōu)異樹脂特性保持不變，具有較高的力學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材料的預浸料選項，可無縫集成到現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝中。

于2019 年成立由 Lorenz Kunststofftechnik Gmb H等公司組成的機構開發(fā)了一種使用鋁層板和玻璃纖維增強可回收環(huán)氧SMC復合材料外殼的抗沖 擊 且 重 量 輕 的 電 池 組 。包 括 Lorenz Kuns -tstofftechnik Gmb H 在內(nèi)的來自汽車和機械工程行業(yè)以及化學和塑料行業(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損壞，并提高集成能力。玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂 SMC 外殼提供了高耐火性和最佳的碰撞性能。Lorenz Kunststofftechnik的玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂 SMC 蓋不僅因其重量輕脫穎而出，同時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)受住了所有與火災相關的測試設置，包括在德國南部的測試設施進行的熱失控測試。此外，對玻璃纖維復合材料的 EMI 屏蔽性能進行了廣泛的研究。Lorenz 可回收環(huán)氧 SMC 電池蓋，然后在新的復合材料部件中重復使用。索爾維宣布為其廣泛的汽車行業(yè)復合材料產(chǎn)品組合增添一款重要產(chǎn)品：Solvalite714 預浸料片，采用 Solvalite714 環(huán)氧樹脂浸漬的新一代單向纖維和織物產(chǎn)品。這些創(chuàng)新的預浸料具有快速固化周期和超長的使用壽命，并經(jīng)過優(yōu)化，適用于汽車零部件的制造，如車身覆蓋件，在批量生產(chǎn)中，壓縮成型周期時間短。Solvalite714 預浸料目前在歐洲生產(chǎn)，并已在全球范圍內(nèi)商用。

索爾維公司開發(fā)了創(chuàng)新的高速固化環(huán)氧預浸料體系“Solva Lite716FR”，可用于 BEV（電池電動汽車）的結構部件和加固，在 2023 年開始銷售。該新產(chǎn)品由長纖維 CF（碳纖維）和環(huán)氧樹脂構成復合材料，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)生熱失控時能夠確保員充分避難時間的阻燃性等之外，它還具有大幅減輕重量的潛力。新產(chǎn)品主要針對高端型號 BEV 和超高端BEV 的阻燃性電池外殼。絕干（絕對干燥狀態(tài)）的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為 145 ℃，板厚 2 mm，在 UL2596 燃燒性試驗中確認該產(chǎn)品比鋁和不連續(xù)纖維復合材料具有更好的保護性能。該體系設計為快速固化，在150 ℃下壓力固化時間為 8 min。斯曼公司在德國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)氧樹脂等電動汽車電池材料，旨在提高電動汽車電池的集成度、防護性和性能。這些產(chǎn)品包括可定制的、快速固化的、高強度 PU 和環(huán)氧樹脂，該公司稱，這些產(chǎn)品使電池保護組件的生產(chǎn)速度比現(xiàn)有技術快 30%。這些材料還減輕了電池組件的重量，增加了強度，改善了結構性能。

在 2022 年 JEC World 展會上，Sicomin 公司展示了其 SR Fire Green 37FR 手工層壓樹脂。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)量分數(shù)）相結合。該產(chǎn)品是一種膨脹型環(huán)氧樹脂體系，針對手工層壓工藝進行了優(yōu)化，并可提供一系列固化劑以在制造過程中調(diào)整固化時間。它還具有無鹵特點，因而在火災情況下不透光煙度和毒性非常低。Sicomin 的新樹脂體系適用于各種大小組件，目標應用在運輸，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)氧樹脂和膠粘劑建造了第一 使用大量亞麻纖維增強材料的40 級。這名為 Crosscall 的得了 40 級世界錦標的冠軍。40 級的船體必須重量輕、堅固堅硬，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脂的質(zhì)量和可靠性至關重要。所選用的浸漬樹脂是Sicomin 的 SR1710，一種高模量結構環(huán)氧樹脂。它專為灌注和注射工藝而設計，是具有極低的粘度和低反應性硬化劑，適用于大型零件的生產(chǎn)。由SR1710 制成的復合部件具有高的層間剪切強度，并且在潮濕環(huán)境中保持其力學性能。Crosscall 駕駛艙是由混合雙織物包括 50%亞麻纖維增強。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 被用來將內(nèi)部結構層壓到船體上。Hexcel 公司的 Hex Ply M9.6GF 預浸料產(chǎn)品獲得了法國船級（BV）的型式認證。該認證使這些碳纖維增強環(huán)氧樹脂預浸料能夠用于生產(chǎn)所有 BV 認證的船舶部件。Hex Ply M9.6GF 預浸料可采用單向、無卷曲和斜紋織物加固，特別適合用于制造和風力助船舶推進（WASP）的其他大型結構部件。HexPly M9.6GF 預浸料滿足 制造商對質(zhì)量、力學性能和加工特性的所有要求，同時也證明具有成本效益。

四、航空

美國玻璃纖維專業(yè)廠商 AGY 與樹脂和化學品廠商 Kaneka Aerospace 宣布開發(fā)了一種透明復合材料，該材料為 AGY 連續(xù) S-2 玻璃纖維織物增強的環(huán)氧基樹脂體系。到目前為止，該材料已開發(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)氧樹脂是一種配方樹脂，可以通過化學調(diào)整來改變樹脂的折射率，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，但該公司報告一個預浸料版本正在進行開發(fā)和測試。該材料的潛在應用包括防彈 、機器防護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)公司開發(fā)了用于制作樹脂工作臺、室內(nèi)小飾品、配件的厚物注塑用環(huán)氧樹脂Lcapure。已針對家具木工市場開始銷售，目標是年銷售額 5000 萬日元。近來環(huán)氧樹脂和天然木材組合制成的樹脂工作臺和雙面 在海外受到關注，在日本也很受歡迎。新開發(fā)的 Lcapure 樹脂不易因紫外線黃變，能長時間維持高透明度，硬度高，可通過固化促進劑的添加量調(diào)節(jié)固化時間，并有更多的色彩表現(xiàn)。

六、助劑及成型技術

BYK 的產(chǎn)品組合現(xiàn)在包括一種通過德國勞德認證的添加劑：BYK-C8001。這意味著風力輪機制造商可以將這種聚合物偶聯(lián)劑在其玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂體系中應用，而無需進一步測試。BYK-C8001 偶聯(lián)劑可將體系的力學性能提高60%，它是一種具有反應性/表面活性基團的共聚物，可用于優(yōu)化轉(zhuǎn)子葉片的纖維增強樹脂的力學強度和壽命。疲勞試驗結果直接表明葉片壽命更長。另一個特點是，它可以應用于所有環(huán)氧樹脂兼容的玻璃纖維織物，同時保持成品組件的高質(zhì)量。Massivit 3D 公司 推 出 了 Massivit 10000 產(chǎn)品 ，旨在克服復合材料制造中的模具瓶頸。采用了一種名為“運動澆注”（Cast-Motion，CIM）的專有熱固性增材制造技術。它可以取代緩慢、昂貴和浪費的現(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、庫存和運輸。該產(chǎn)品服務于汽車、船舶、鐵路、能源和建筑行業(yè)，可直接鑄造模具，無需模型。先3D 打印出一個外殼，并間歇性性地將工業(yè)級熱固性環(huán)氧樹脂澆注到該外殼中，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)周期由以前的幾個星期縮短為幾天。

七、智能復合材料

智能復合材料承諾能夠在監(jiān)測結構健康的同時加強結構部件。現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)創(chuàng)造了一種新的復合材料，作為自供電傳感器來檢測應力和損傷，而無需外部電源。來自日本東北大學、切斯特大學和英國阿斯頓大學開發(fā)了新型復合材料，采用碳纖維增強聚合物（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性能和壓電性能，能夠?qū)澢鷳Ξa(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換為電信號，可用作結構損傷檢測的力傳感器。研究發(fā)現(xiàn)，體積分數(shù) 30 %的 KNN提供了最有利的力學和壓電性能的組合。與 CFPR 電極相結合，復合材料的電壓輸出比壓電陶瓷高600%。關鍵的是，電壓信號中的不同模式表明了不同裂紋擴展模式和方向，因此復合材料可用于檢測材料內(nèi)部的應力和損傷。通過監(jiān)測 CFRP/KNN-EP 復合材料產(chǎn)生的電信號，可以實時跟蹤結構健康狀況，并預測即將發(fā)生的故障。這種復合材料可以整合在一起進入建筑物，橋梁或其他結構基礎設施，以提供部件的維修和加固，以及需要維修的早期預 。CFRP 在航空航天和汽車應用中也至關重要，將這種材料應用其中可以使飛機機身、航天器結構或汽車車身的結構損傷的早期檢測成為可能。盡管CFRP/KNN-EP 的生產(chǎn)和集成成本很高，但這種復合材料也可以作為一種能量采集器成為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要組成部分。

八、綠色回收技術

奧胡斯大學和丹麥技術研究所的研究人員開發(fā)了一種化學工藝，可以分解風力輪機葉片的環(huán)氧復合材料，同時提取完整的玻璃纖維以及高品質(zhì)的環(huán)氧樹脂原料雙酚 A。回收的材料可用于新葉片的生產(chǎn)。這種新的化學工藝并不局限于風力輪機葉片，也適用于許多不同的纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，包括一些用特別昂貴的碳纖維增強的材料。這一工藝有助于在使用這些增強復合材料的風力 輪機、航空航天、汽車工業(yè)中建立潛在的循環(huán)經(jīng)濟。葉片的設計經(jīng)久耐用，給環(huán)境帶來了挑戰(zhàn)。風力輪機葉片 役后大多會被填 。如果找不到解決方案，預計到 2050年全球?qū)⒎e4 300萬t片廢料。在實驗室中經(jīng)過 6 d 的催化作用，一塊風力輪機葉片被溶解，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力 輪機防雷保護的一部分）。新工藝的回收策略可應用于絕大多數(shù)現(xiàn)有的風力輪機葉片和目前正在生產(chǎn)的葉片，以及其他環(huán)氧基材料。研究結果已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上，奧胡斯大學和 麥技術研究所已經(jīng)為這一方法申請了專利。具體來說，研究人員通過使用 基催化劑和異丙醇和甲苯溶劑在一個單一的工藝中，分離環(huán)氧樹脂基體獲得高質(zhì)量的環(huán)氧樹脂原料雙酚A和完全完整的玻璃纖維。該方法還不能立即擴大規(guī)模，因為催化體系對于工業(yè)實施來說不夠有效，而且是一種稀有和昂貴的金屬。奧胡斯州科學家大學正在繼續(xù)改進這一方法。這項研究得到了 CETEC 項目（熱固性環(huán)氧樹脂復合材料循環(huán)經(jīng)濟）的支持，該項目是維斯塔斯公司、Olin 公司、麥技術研究所和奧胡斯大學之間的合作項目。

2022 年至 2023 年，環(huán)氧樹脂和固化劑的研究開發(fā)繼續(xù)秉承綠色環(huán)保理念，在生物質(zhì)化道路上不斷開拓向前。環(huán)氧高導熱半導體封裝材料受到市場青睞，各種高性能涂料助劑開發(fā)使得環(huán)氧涂料性能顯著提高。電動汽車電池用復合材料的耐沖擊、減重、阻燃功能進一步加強，智能復合材料的問世使飛機或汽車車身的結構損傷的早期檢測成為可能，復合材料的綠色回收技術有望在使用增強復合材料的風力輪機、航空航天、汽車工業(yè)中建立循環(huán)經(jīng)濟。這一年環(huán)氧技術開發(fā)在精益求精、可持續(xù)發(fā)展方面成不俗。