复合材料最新专利速递|中复神鹰、恒神股份、金发科技、中国石化、日本东丽..……
日期：2024-05-16
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5月14日，中复神鹰新增一项“一种上浆剂及其制备方法、碳纤维及复合材料”的专利信息。上浆剂对复合材料的性能影响至关重要。碳纤维经过上浆剂处理，能够提高编织的集束性，减少碳纤维与工艺设备之间的摩擦损伤；提升预浸料工艺中碳纤维的展纱性和浸润性；同时在碳纤维与基体树脂之间引入适当的界面层，优化剂/树脂的界面结构，提升层间剪切强度、冲击后压缩强度和开孔压缩强度，提高复合材料的界面性能。近期，一系列复合材料技术相关的专利公布和申请，预示着该领域正迎来技术创新的热潮。以下是值得关注的一些企业热门专利及其技术亮点。
Part 1
中复神鹰
1、5月14日，中复神鹰“一种上浆剂及其制备方法、碳纤维及复合材料”的专利公布。
内容显示，该专利申请一种上浆剂及其制备方法、碳纤维及复合材料，属于碳纤维用上浆剂制造技术领域。上浆剂按照质量份数计，包括环氧树脂预聚体10-30份、有机硅改性环氧树脂20-40份以及水50-60份。该上浆剂相应的碳纤维与树脂基体之间具有较高的界面结合强度，同时，相应的复合材料具有较为优异的耐湿热稳定性。2、5月7日，中复神鹰新增一项发明专利授权，专利名称为“高耐热性碳纤维油剂及其制备方法”。碳纤维油剂是生产过程中必不可少的重要助剂，在纺丝、预氧化和低温碳化阶段给予纤维有效的保护，高品质的油剂是生产制备出高品质碳纤维的关键。中复神鹰这一专利就是针对行业现有碳纤维油剂耐热性不高，生产过程中粘辊及毛丝较多等痛点，提供了一种高耐热性碳纤维油剂及其制备方法，同时满足纺丝及碳化过程中的工艺需求。该授权发明在氨基-聚醚改性硅油为主体成分的碳纤维油剂体系中引入苯基改性硅油，既提高了油剂的耐热性，保证了纤维在后续氧化和碳化过程中能 够得到较好的保护，又解决了原硅油体系油剂的粘辊问题。3、4月9日，中复神鹰“一种聚丙烯腈原丝结晶度的测量方法”专利CN117849106A公开，为碳纤维行业带来了新的技术探索。
这一聚丙烯腈原丝结晶度的测量方法包括以下步骤：测定热量比值H0：对目标聚丙烯腈原丝进行热量比值的测定。确定非晶区含量W0：基于目标聚丙烯腈原丝的热量比值H0和热量比值-非晶区含量对应关系曲线，确定目标聚丙烯腈原丝的非晶区含量W0。计算结晶度XC0：根据目标聚丙烯腈原丝的非晶区含量W0，利用公式XC0=100%-W0，计算得到目标聚丙烯腈原丝的结晶度XC0。该方法通过热量比值和非晶区含量的关系，准确测量目标聚丙烯腈原丝的结晶度，为碳纤维材料的生产提供了重要参考数据。4、4月3日，据国家知识产权局公告，中复神鹰申请一项名为“聚丙烯腈碳纤维生产回收液中物质含量的测试方法及装置”。专利摘要显示，本公开提供了一种聚丙烯腈碳纤维生产回收液中物质含量的测试方法，该测试方法包括：获取聚丙烯腈碳纤维生产回收液，并置于近红外光谱仪中进行检测，得到聚丙烯腈碳纤维生产回收液的光谱信息；光谱信息包括预设成分的光谱信息；根据光谱信息与预设成分的光谱信息和预设成分的含量的映射关系，确定聚丙烯腈碳纤维生产回收液中预设成分的含量。该测试方法操作简便，且可以适用于聚丙烯腈碳纤维大规模工业生产中产生的生产回收液中物质含量的测试，能够满足大规模工业生产中高频率、高效率的检测需求，为生产回收液的回收再利用提供指导。5、4月3日，中复神鹰申请一项名为“一种碳纤维的干燥方法及干燥装置”。专利摘要显示，本申请实施例提供一种碳纤维的干燥方法及干燥装置，涉及碳纤维生产技术领域。碳纤维的干燥方法是将上浆后的碳纤维丝束连续输送并依次卷绕于多个干燥滚筒上进行接触式烘干，干燥滚筒的数量≥2，碳纤维丝束在每个干燥滚筒上的包角范围为120°‑300°，直至离开最后一个干燥滚筒的碳纤维丝束的含水量≤0.01％。碳纤维的干燥方法简单、高效，所用干燥装置的占地面积小。中复神鹰的这项碳纤维干燥专利技术能实现简单、高效的碳纤维干燥。
Part 2
金发科技
1、金发科技申请尼龙包胶TPE复合材料专利，能获得兼具高粘接力、优异力学性能和良好外观的尼龙包胶TPE复合材料。5月11日，据国家知识产权局公告，金发科技股份有限公司申请一项名为“一种尼龙包胶TPE复合材料及其制备方法和应用”，公开号CN118006133A。专利摘要显示，本发明公开了一种尼龙包胶TPE复合材料及其制备方法和应用。本发明的尼龙包胶TPE复合材料包括：氢化苯乙烯类弹性体、矿物油、聚丙烯、聚己内酰胺、热塑性聚酰胺弹性体、马来酸酐接枝聚丙烯、马来酸酐接枝烯烃共聚物弹性体、马来酸酐接枝氢化苯乙烯类弹性体、填料和助剂。该尼龙包胶TPE复合材料以聚己内酰胺和热塑性聚酰胺弹性体相结合，搭配其他组分，利用聚己内酰胺提高复合材料的强度、改善包胶性能；并通过热塑性聚酰胺弹性体增加弹性体含量来提高复合材料的外观的同时，还可以提高聚己内酰胺与复合材料整体的相容性，进而获得兼具高粘接力、优异力学性能和良外观的尼龙包胶TPE复合材料。2、金发科技申请阻燃聚酰胺复合材料专利，能够同时获得优秀阻燃、高激光透过率的优点。4月16日，据国家知识产权局公告，金发科技股份有限公司申请一项名为“一种阻燃聚酰胺复合材料及其制备方法和应用”，公开号CN117887249A。专利摘要显示，本发明公开了一种阻燃聚酰胺复合材料，按重量百分比计，包括以下组分：聚酰胺与PBT40‑80%；阻燃剂13‑25%；扁平玻璃纤维5‑45%；苯胺黑0.05‑0.15%。本发明通过特定重量比的聚酰胺与PBT、特定的阻燃剂、扁平玻纤以及特定含量的苯胺黑替代炭黑，能够同时获得优秀阻燃、高激光透过率的优点，适用于激光焊接制件。
Part 3
恒神股份
1、恒神股份取得碳纤维复合材料无人机多墙式机翼专利，实现了无人机机翼轻量化、低成本制造以及快速制造等要求4月8日，据国家知识产权局公告，江苏恒神股份取得一项名为“碳纤维复合材料无人机多墙式机翼”，授权公告号CN108190000B。专利摘要显示，本发明是一种碳纤维复合材料无人机多墙式机翼，其特征在于：所述多墙式机翼为碳纤维复合材料一体成型，机翼包括翼尖、机翼盒段、至少一根肋、金属接头、角片和封严板，肋与机翼盒段通过角片连接，机翼尾缘通过封严板封严，金属接头为翼身连接接口。本发明通过多墙式结构设计，RTM一体成型，实现了无人机机翼轻量化、低成本制造以及快速制造等要求。2、恒神股份取得高强度碳纤维复合材料枕梁及其生产方法专利，能大大减轻结构重量，达到良好的减重目标。4月8日，据国家知识产权局公告，江苏恒神股份有限公司取得一项名为“高强度碳纤维复合材料枕梁及其生产方法“，授权公告号CN108372866B。专利摘要显示，本发明提供一种高强度碳纤维复合材料枕梁及其生产方法，该枕梁包括上面板、加强筋框架和下面板，上面板、加强筋框架和下面板均采用碳纤维复合材料制成，加强筋框架设于上面板与下面板间，上面板采用整体面板结构，下面板采用整体面板结构；与现有结构相比，该种高强度碳纤维复合材料枕梁及其生产方法，得到的枕梁作为轨道车辆的主承力结构件之一，能充分发挥其比强度比模量高以及可设计性特点大大减轻结构重量，从而达到良好的减重目标。得到的高强度碳纤维复合材料枕梁结构满足使用要求、性能指标。3、恒神股份取得一种玻纤复合材料绝缘子及制备方法专利，适用于特殊条件下（强磁场、高载荷）的高强、耐疲劳、耐化学腐蚀的复合材料绝缘子。4月8日，据国家知识产权局公告，江苏恒神股份有限公司取得一项名为“一种玻纤复合材料绝缘子及制备方法“，授权公告号CN108597697B。专利摘要显示，本发明提供一种玻纤复合材料绝缘子及制备方法，所述制备方法包括如下步骤：1）烘纱2）树脂分批配制3）厚壁缠绕4）旋转固化5）脱模6）加工。所述玻纤复合材料绝缘子，由数组裙、支撑柱体、导引槽和端部连接环组成，导引槽设置在所述绝缘子的内腔壁，向外径方向凸起，贯通整个绝缘子，所述端部连接环与外延装置相互配合。本发明提供一种适用于特殊条件下（强磁场、高载荷）的高强、耐疲劳、耐化学腐蚀的复合材料绝缘子；采用分批次不同树脂配方比例，使厚壁的玻纤复合材料无需采用分层固化，减少能耗、提高生产效率；制件一体成型后加工，降低制备难度。
Part 4
中国石化
1、中国石化申请低气味聚丙烯复合材料专利，有效降低改性聚丙烯的VOC含量，改善气味等级4月26日，据国家知识产权局公告，中国石油化工股份有限公司申请一项名为“一种低气味聚丙烯复合材料及其制备方法和应用”，公开号CN117924843A，申请日期为2022年10月。专利摘要显示，本发明提出了一种低气味聚丙烯复合材料及其制备方法和应用。其包括以下步骤：将聚丙烯A、聚丙烯B和抗氧剂3114、抗氧剂DSTP、抗氧剂1024先混合备用，再将黑色母、滑石粉、除味剂和硬脂酸钙混合备用，随后将二者继续混合后经熔融、共混、挤出并进行造粒，再将造粒后的粒状物料喷洒后处理溶剂，然后在惰性氛围下烘烤得到低气味聚丙烯复合材料。本发明通过分步混合工艺、抽真空挤出工艺以及溶剂后处理工艺，其可以有效的降低改性聚丙烯的VOC含量，改善气味等级。本发明具有气味优良、力学性能优异、操作简便、成本低等特点。中国石化申请低气味聚丙烯复合材料专利，有效降低改性聚丙烯的VOC含量，改善气味等级。2、中国石化申请磷化锡基复合材料专利，磷化锡基复合材料具有多孔、颗粒分散均匀等结构优势4月26日，据国家知识产权局公告，中国石油化工股份有限公司申请一项名为“一种磷化锡基复合材料及其制备方法和应用”，公开号CN117936718A。专利摘要显示，本发明公开了一种磷化锡基复合材料，包含磷化锡和氮掺杂碳材料，所述氮掺杂碳材料包括静电纺丝形成的氮掺杂碳纤维，所述磷化锡包覆和/或镶嵌在所述氮掺杂碳纤维中。本发明所制得的化锡基复合材料具有多孔、颗粒分散均匀等结构优势，使得复合材料具有丰富的活性位点，较短的钾离子扩散距离以及较高的电导，还可以有效释放Sn。
Part 5
日本东丽
1、2024年5月7日，国家知识产权局公开日本东丽公司最新申请公开号CN117999385A的专利“ 碳纤维束及其制造方法”。摘要：本发明提供在为高总纤度的同时强度、弹性模量以及供于高次加工时的操作性优异的碳纤维束及其制造方法，为此制成以下碳纤维束，该碳纤维在树脂含浸线束拉伸试验中的应力σ‑应变ε曲线中在应力为0～3GPa的范围内由非线性的近似式(1)求出的系数A、与广角X射线衍射测定中的晶体取向度Π (％)的关系满足式(2)，碳纤维束的初始弹性模量为240～279GPa、长丝数为24 ,000～72,000，碳纤维束实质上无捻。2、4月19日，中国国家知识产权局授权了日本东丽公司，最新专利：纤维增强热塑性树脂成型品，公开号CN114667310B。本发明揭秘一种纤维增强热塑性树脂成型品，这是一个既轻便又强韧的材料，它由热塑性树脂[A]和碳纤维[B]组成，具备了非凡的工程特性。在此成型品中，热塑性树脂和碳纤维的比例得到了精心调配：对于总重量来说，树脂占据了50到95重量份，而碳纤维则是5到50重量份。这种独特的组合使得成型品的弯曲弹性模量超过30GPa，而且热塑性树脂与碳纤维之间的界面剪切强度达到了15MPa以上的优异表现。不仅如此，通过专业公式测试，证实了该成型品的对数衰减率低于3，凸显其强大的持久稳定性。此外，碳纤维的应用更是精妙，其重均纤维长度介于0.5到10.0mm之间，配合250GPa以上的拉伸弹性模量，确保了成型品在高强度使用条件下的卓越性能。
