複合材料においては、補強体として炭素繊維が用いられ、マトリックスとして樹脂が用いられる。 高性能炭素繊維複合材は、常に炭素繊維の機械的性質を最大にするのに有益な熱硬化性樹脂系を常に使用してきた。
しかし同時に、成形困難、硬化時間が長い、製品靭性が悪い、生産効率が低い、廃棄物処理が困難ななどの多くの問題が伴う。 熱硬化性樹脂と比較して、熱可塑性樹脂は、高靭性複合材を待つことが容易であり、成形が容易であり、高速である。 成形プロセス中に小さな分子物質の形成がないので、製造コストを効果的に低減し、量産に適している。
21世紀の初めから、産業分野での炭素繊維製品の使用が大幅に増加し、複合材料の大量で、環境に優しく、リサイクル可能な使用のためのより多くの要求が提起されてきた。 したがって、炭素繊維強化熱可塑性材料の開発および適用は急速に発展している。
ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、飽和ポリエステル、ナイロン(ナイロン)、ポリカーボネート(PC)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが挙げられる。 それらは、異なる樹脂の物理的特性および使用特性に従って3つのカテゴリーに分けられる。
スーパーエンジニアリングプラスチック:PEEK、PEI、PPS等の高性能熱可塑性樹脂。耐熱性、高融点、長期使用温度が150度以上の樹脂。
2、エンジニアリングプラスチック:このタイプの樹脂は、一般的なエンジニアリング用途に適合することが要求され、特別な条件下で特別な使用特性を有しておらず、PA6、PA66、PET、PBT、ABSなどの高い耐熱性および機械的特性を有する。
3.汎用プラスチック:PP、PMMAなど、耐熱性、低価格、成形が容易で消費量の多い汎用樹脂。 繊維ベースの材料のマトリックスとして、そのような材料はまだ開発段階にあり、大量に使用されていない。
これらの3つのカテゴリーに加えて、ベンゾシクロブテン樹脂(BCB)および縮合多環式多核芳香族炭化水素樹脂(COPNA)などの耐熱性およびある種の機械的特性を有するいくつかの新しい材料がある。
