石墨负极包覆材料,锂电池升级必备品

发布时间:2022-08-27来源:未知 编辑:admin

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据了解,负极材料是锂电池四大关键材料之一(决定锂电池能量密度主要因素之一,占锂电池成本约10%-15%),行业竞争对手主要集中在中日两国(占到全球95%以上份额),虽然高端产品以日立、三菱等为主,但相关产业已出现由日本向中国转移趋势。负极材料主要分为碳负极和非碳负极,碳系负极可分为石墨、硬炭、软炭负极等,石墨又可分为人造石墨、天然石墨、中间相炭微球;非碳系负极包括钛酸锂、锡类合金负极、硅类合金负极等。受技术和成本所限,主流负极材料以天然石墨与人造石墨为主,人造石墨主要用于大容量车用动力电池和倍率电池以及中高端电子产品锂离子电池,天然石墨主要用于小型锂离子电池和一般电子产品锂离子电池。

负极材料主要包括活性物质(石墨、MCMB、CMS)、粘合剂、溶剂、基体等;古马隆树脂与橡胶相容性能好,可起到软化、补强、增粘、分散等作用,一般作为溶剂型增粘剂、增塑剂或软化剂,由于产量比松香稳定,价格比松香低,广泛应用于橡胶、轮胎、三角带、输送带、油漆、油墨、防水、胶管等行业,或是用于树脂改性沥青;乙烯焦油是乙烯裂解原料在蒸汽裂解过中原料及产品高温缩合的产物,属于易燃危险品,是有机化工合成重要原料,有学者曾在网上公开将乙烯焦油提炼成锂电池包覆专用沥青的方法——乙烯焦油沉降后加热到80-120°C,然后进行提纯并保持减压闪蒸,即可得到具备高导电性和高隔热性能的锂电池包覆专用沥青,用于制备锂电池时可以改变石墨材料外观结构,改变石墨材料倍率性能,提高石墨材料低温性能,提高石墨和电解液的兼容性, 降低比表面积等等。

古马隆树脂的分类

古马隆树脂分为固体和液体两大类无论固体的还是液体的都有增塑剂、增粘剂(或粘合促进剂、粘着剂)的作用,固体的还可以作为补强剂),液体的有一定的污染性还可以作为再生橡胶的再生剂。所以冰山雪花用的应该是固体的古马隆树脂。推荐阅读:《硅橡胶胶水的特点|硅橡胶胶粘剂行业应用 》

古马隆树脂优点

1. 能显著提高合成橡胶的粘性,降低硫化后的剥离现象;

2.可以溶解硫磺减小喷霜现象的发生,降低加工过程中出现焦烧、存放时的自硫发生的几率;

3.增塑效果良好,提高压延、压出的半成品的表面质量,使得加工工艺变得容易;

4.与重油或高芳烃油并用,可以提高丁苯等橡胶的耐磨性和拉伸强度;

5提高炭黑在胶料里的分散程度;

6.与橡胶的相容性较好;

7.含有酚基,所以可以提高胶料的耐老化性能;

8.软化点越高起到的补强性越好,压缩强度、撕裂强度、曲挠性都有所提高;

9.与其他增塑剂并用对胶料的性能优化更有利。

古马隆树脂用途

1.古马隆树脂可以与各种干性油混合生产油漆,加入各种古马隆树脂和颜料混配可制得各种颜色的涂料,用古马隆生产涂料广泛应用于车辆、船舶、桥梁的表面涂层上。古马隆大大改善了漆膜的光泽、硬度、抗水耐碱性,并降低了生产成本;

2.古马隆树脂适用于天然合成橡胶的添加剂,古马隆能改善成型操作,增加产品的硬度和弹性。由于改善橡胶的强度和耐老化性,古马隆树脂特别适用于做SBR橡胶的软化剂,用于生产橡胶管、三角带传送带和轮胎等;

3.古马隆树脂具有很好的粘结性,在粘合剂和压敏胶带中是一种较好的增粘剂。古马隆可用于生产胶合板、墙壁纸和皮革用粘合剂改善了粘合剂的抗水性能。因为古马隆凝固时收缩率小,可应用于铸造行业;

4.古马隆树脂具有耐水性、耐熔耗性和耐干燥性,油墨中加入古马隆树脂能起到展色、快干、增亮的效果,提高印刷性能等作用所以可以制作各种印刷油墨;

5.油漆主要使用高软化点的古马隆树脂,油漆加入古马隆树脂能够增加油漆光泽度,提高漆膜附着力、硬度、耐酸、耐碱性。

电池的包覆材料中主要成份是古马隆树脂,但起作用的是由各种含碳材料炭化后得到的无定形碳包覆层。

包覆材料为石墨负极升级必备品,赛道可延伸。石墨负极可通过包覆提升倍率性能及循环性能,是石墨负极产品升级的必备材料。我们预计2025年负极包覆材料需求有望超30万吨,对应市场空间约50亿元。此外,油系负极包覆材料的技术路线为可纺沥青,仅需变更原材料的配比及工艺即可作为沥青基碳纤维的原材料。沥青基碳纤维具有弹性模量高、导热性能好等优点,未来仍有较大增长空间,预计2025年沥青基碳纤维全球需求1.7万吨,对应市场空间约50亿元。

高软化点为趋势,产品有溢价。包覆材料产品具有差异化,主要在于软化点,软化点越高负极包覆材料的性能越佳,我们认为未来高温负极包覆材料占比有望持续提升。高温包覆材料产品价值更高,以信德新材为例,其2021年高温产品单吨毛利约8k元/吨,中高温、中温、低温分别为6.6k、6.8k、7.2k元/吨,单位盈利具有差异性。

技术壁垒在于Know-how,龙头具有较强的先发优势。我们认为,负极包覆材料的行业属性偏向精细化工,产品趋向高软化点。包覆材料在制备流程中涉及众多参数控制(如温度、压强、放反应时间等)且设备需要自行设计,同时下游需求要求供货的定制化以及产品的稳定性。行业龙头生产经验&与客户共同开发的经验较为丰富,具有较强的先发优势。

包覆沥青:石墨负极升级必备材料,下游需求高增

 

包覆沥青是一种具有特殊性能的沥青材料,经炭化后得到无定形碳包覆层,修饰石墨中的孔洞、沟槽、裂纹等缺陷,提高材料的电化学可逆容量和循环性能。

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包覆流程:将石墨粉末与包覆剂(沥青、 树脂)等混合, 经固化-热解-炭化,获得块状包覆材料,而后将其粉碎至合适粒度,制得电池负极材料。该包覆层主要起到以下几方面作用:

(1)能够防止电解液的共嵌入现象,从而有效降低石墨的不可逆容量;

(2)碳包覆能够有效防止石墨在充放电过程中的石墨层的剥离、粉化,提高石墨材料的循环稳定性;

(3)对于比表面积较大的石墨,无定形碳能够填充入孔隙中,从而提石墨材料的振实密度高,并降低其比表面积;

(4)提高锂离子电池的热稳定性。

 

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下游锂电需求高景气。动力&储能驱动锂电产业链高速发展。预计2025年全球锂电池装机量有望超2000Gwh,驱动中游锂电材料高速增长。

 

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我们预计2025年锂电驱动负极出货量达270万吨,包覆负极占比90%,以90%损耗率计算,对应2025年负极包覆材料需求30万吨,对应市场空间54.2亿元。

 

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包覆材料占下游成本占比较小。我们以中端动力电池成本计算,石墨化+原材料(针状焦、石油焦)为人造石墨的主要成本构成,包覆材料约占负极材料质量的11%,成本约占中端负极材料的7%。

 

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包覆材料竞争格局较好,信德新材一家独大。从供给的角度来看,目前包覆材料竞争格局较好,根据信德新材说明书自行测算,其2020 年市场占有率在 27%-39%,其余厂商规模较小,我们不完全统计了目前的包覆材料厂商产能及未来可能新增的产能,从趋势和总量看,供给过剩风险较小。

 

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行业属性:壁垒在于know-how,赛道可延伸

 

产品有差异:软化点是包覆沥青的核心参数,差异主要来源于分子含量。沥青的软化点是沥青最基本的性能指标之一,是指沥青试件受热软化而下垂时的温度。不同软化点的主要差别在于分子含量,高软化点的C含量更高,氧含量更低,碳化后亦是如此。

 

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软化点越高,负极材料包覆后性能越好。高软化点的包覆材料、更均匀的包覆是提升负极材料性能的关键。对比不同软化点的测试性能,在高倍率条件下,高软化点的负极材料放电容量更高,同时随着软化点的提升,首周放电容量和首效均呈提升的趋势。

 

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高软化点产品具有溢价,未来渗透率有望提升。根据信德新材包覆材料根据软化点不同分为四大分类,分别为低温(110-170℃)、中温(170-220℃)、中高温(220-270℃)、高温(270-280℃),信德新材2019-2021年高温包覆材料销量占比从37%提升至45%。高温包覆材料产品具有溢价,2021年高温产品单吨毛利约8k元/吨,中高温、中温、低温分别为6.6k、6.8k、7.2k元/吨。

 

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工艺流程:精细化工属性较强,know-how为技术壁垒。包覆材料反应过程涉及众多参数控制,具有一定的Know-how。首先需对乙烯焦油进行筛选及纯化,然后需静若蒸馏、聚合、氧化及二次蒸馏、二次聚合等,设计的参数控制包括塔底、塔顶温度、真空度、反应压力、反应时间等,需对反应参数进行不断的调配以达到最优的产品参数。

 

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投资成本&成本构成。投资成本偏重资产。包覆材料+沥青碳纤维产线单万吨投资额约1.6亿,其中设备单万吨投资额约0.56亿。原材料占比较高。公司采用的是石油基可纺沥青路线,主要原材料为古马隆树脂、道路沥青和乙烯焦油,2021年单吨原材料、单吨人工、单吨制造费用分别为5732、271、954元/吨,原材料成本占比超70%。

 

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副产品橡胶助剂提供增值。在生产负极包覆材料的过程有伴有副产品,古马隆树脂的生产环节主要有乙烯焦油裂解副产萘馏分,在包覆材料汽提、蒸馏等过程中伴有橡胶助剂的产生,我们根据信德新材历史披露的产量数据来看,生产一吨负极包覆材料伴生1.2吨的橡胶助剂,外售橡胶助剂提供进一步的产品增值。

 

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橡胶助剂市场空间较大,产能消化有保障。汽车工业是橡胶助剂最大的下游应用领域。轮胎和汽车是橡胶助剂消耗量最大的两个下游,约70%的橡胶助剂应用于轮胎生产,约 20%的橡胶助剂应用于汽车相关,其他行业合计消耗约 10%的橡胶助剂产量。我们预计未来橡胶助剂需求稳健增长,负极包覆材料2025年预期副产36.1万吨橡胶助剂,占总橡胶助剂需求约20%,对行业供给拉动较小,产能消化有保证。

 

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赛道延伸:包覆材料工艺与可纺沥青相似,具有赛道延伸性。包覆材料与可纺沥青工艺流程相似,区别仅在于工艺参数和原料配比的调整,产出的可纺沥青可以可以进一步纺丝、碳化处理,用于生产沥青基碳纤维。

 

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碳纤维市场空间广阔。碳纤维优势明显,应用范围广泛。1)轻量化:碳纤维复合材料重量比钢轻3/4,比铝轻1/3,更加节能;2)舒适性:碳纤维较柔软且具备拉伸功能,利于控制整车的噪音振动控制;3)可靠性:碳纤维碰撞吸能性好。预计2025年全球碳纤维需求约22.6万吨。

 

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目前碳纤维以PAN基为主,沥青基仍有较大潜在发展空间。目前碳纤维以PAN基为主,主要原因是其强度更大,成本更低,在增长较快的领域PAN基更加适合应用,目前PAN基碳纤维占到市场90%,而沥青基碳纤维目前仅占全市场 8%。从性能来看,沥青基炭纤维与 PAN 基炭纤维相比,存在部分优势,未来仍有比较大的发展潜力。其具有弹性模量高、热导率高、热膨胀系数低、耐冲击性能、碳化收率高(收率超过70%, PAN基碳纤维从原丝到碳纤维成品,收率仅为50%)、原料来源广泛等优势。

 

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预计2025年全球沥青基碳纤维产量约1.7万吨、市场规模约60亿元。2020年全球沥青基碳纤维产量9700吨,对应市场空间约35亿元,我们预计沥青基碳纤维仍会保持稳健增长,预计2025年沥青基碳纤维1.71万吨,对应市场空间约60亿元。

 

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投资建议

 

信德新材:负极包覆材料龙头。 

信德新材成立于2000年,主要生产锂电池负极包覆材料和碳纤维可纺沥青,通过ISO9001质量认证审核,替代了进口产品。公司2017-2021年营收、盈利水平均呈现向上趋势。

 

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包覆材料为核心产品,橡胶助剂增厚利润。信德新材在生产负极包覆材料过程中会副产橡胶助剂,进一步提升整体增值。根据历史产量数据对比,我们预计一吨负极包覆材料将对应产出1.2吨的橡胶助剂。2017-2021年,公司负极包覆材料与橡胶助剂产品基本呈现稳步提升的趋势。

 

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收入结构健康,深度合作下游优质客户。2021年信德新材前五大营收占比60%,前四大均为负极行业龙头,2021年贝特瑞、杉杉、江西紫宸、广东凯金行业市占率超50%,公司也与上述龙头公司签署了行业战略协议,深度合作下游优质龙头。

 

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积极拓展新产品&新领域,成长空间不断打开。信德新材坚持研发立身,公司拥有研发人员 60 人, 在员工总数中占比为 16.09%,研发费用率处于可比公司中上游水平。

 

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新产品:粘结剂&新型包覆材料。信德新材持续投入资金和人员开展技术研发工作。在锂电领域,新型包覆材料、粘结剂均有技术布局。主要包括天然石墨、硅负极粘结剂的产品工艺及设备研发以及新型硅负极&石墨的表面包覆材料的布局。

 

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新领域:除自主研发外,公司积极寻求技术合作寻求碳材料新应用领域,与企业、高校和科研院所建立技术合作关系。合作项目包括可纺沥青、全钒液流储能电池用沥青基碳纤维毡项目、碳纤维膜等产品的开发及研究。

 

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募投加码产能,强化龙头优势。信德新材2019-2021年产能利用率始终处于满负荷运行状态,产能亟需拓张。信德新材拟公开发行新股不超过 1700 万股,占发行后总股本的比例不低于 25%,募投6.5亿元投建3万吨碳材料产业化升 级项目、研发中心项目,目标新增2.3万吨包覆材料、0.67万吨碳纤维可纺沥青。

 

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信德新材主要从事锂电池负极材料(简称负极材料)包覆材料(副产品是橡胶增塑剂)研发、生产与销售,目前正在向下游沥青基碳纤维生产领域拓展,主要大客户有江西紫宸、杉杉股份、贝特瑞、凯金能源、翔丰华家等。

包覆料的制作类似裂缝贴。裂缝贴是以沥青、增塑剂、改性剂、增黏剂、填料等为基材,以丙纶无纺布或玻璃纤维布为面材,外加1层防粘隔离层的复合材料,具有耐热性强、低温柔性佳、延伸率大、持黏性好、可常温施工(工序简单工期快)、安全环保等特点。

原材料

沥青:10#石油沥青,山东富鹏化工;70#石油沥青,中国石化齐鲁石化,二者按比例混合,沥青性能指标见表1。增塑剂:1#沥青软化油和2#沥青软化油,郑州大洋石化,二者按比例混合。改性剂:线型SBS,热塑性弹性体,中石化巴陵石化;SBR,低温合成橡胶,山东高氏;橡胶粉,焦作。增黏剂:C5和C9石油树脂(山东淄博)、萜烯树脂(山东淄博)、古马隆树脂(河南濮阳)。填料:滑石粉,辉县亿达建材。辅助材料:丙纶无纺布、玻璃纤维布、PET膜等,市售。

图片改性沥青的制备

将10#和70#沥青在130℃下加热至目测无气泡产生,然后熔融脱水;向体系中加入增塑剂并加热搅拌,转速500r/min;待温度升至160℃时加入改性剂,继续升温至190~195℃,搅拌2.0~2.5h,转速700r/min;待体系溶胀后,加入增黏剂并搅拌0.5h,转速700r/min;加入填料,继续搅拌0.5h,转速700r/min;降温至175℃,即制得改性沥青。裂缝贴性能测试方法

(1)试样制备

在玻璃纤维布的一面刮涂2mm厚的改性沥青层制备裂缝贴试样,用于测试剥离性能、剪切性能和持黏性;在有防粘隔离层的PET膜上刮涂1mm厚的改性沥青层制备裂缝贴,用于测试耐热性和低温柔性。

(2)性能测试方法

分别按GB/T4507-2014《沥青软化点测定法环球法》、GB/T4509-2010《沥青针入度测定法》、GB/T4508-2010《沥青延度测定法》、GB23441-2009《自粘聚合物改性沥青防水卷材》进行性能测试。

结果与讨论增塑剂对沥青/裂缝贴性能的影响

增塑剂既能促进SBS等改性剂的溶解分散,又可以一定程度上改善沥青的粘附力和低温柔性[3-4],但使用过量则会大幅降低沥青的耐热性和粘结强度,甚至出现渗油现象,故增塑剂应选择无毒、挥发性小、与体系相容性好的品种[5]。本试验所用增塑剂由2种软化油按照m(1#软化油)∶m(1#软化油)=10∶1的比例混合而成,增塑剂掺量对沥青/裂缝贴性能的影响如图1、图2所示。

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由图1、图2可知,随着增塑剂掺量增加,沥青的软化点逐渐降低、低温柔性逐渐增强,裂缝贴的剥离强度、剪切强度和持黏性则呈先提高后降低趋势,当增塑剂掺量为13.1%时均达到最大值。原因可能是增塑剂的加入促进了沥青和被粘物界面的相互润湿,界面处分子紧密接触而使两者间吸附力增大,裂缝贴剥离强度也随之提高;随着增塑剂用量继续增加,沥青分子间的作用力逐渐减弱、内聚强度随之降低,从而降低了裂缝贴的剥离强度[3-5]。改性剂对沥青/裂缝贴性能的影响

SBS是苯乙烯(S)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)的三嵌段共聚物,常温下具有橡胶弹性、高温下能塑化成型,是目前综合性能最佳的改性剂之一。SBS分子结构的中央段(软段)是柔顺性极佳的橡胶相聚丁二烯,两端(硬段)是塑料相聚苯乙烯;由于内聚能较高,聚苯乙烯以物理交联状态分布在连续的聚丁二烯相中。SBS这种两相分离特性使其能与沥青形成空间网状结构,从而显著提高沥青的温度稳定性(高低温性能和感温性能)、弹性、延伸性、内聚附着性及混合料的稳定性、耐老化性[6]。线型SBS的分子质量较低、溶解性好,其改性沥青的内聚强度较低、粘结性好、剥离强度高[4-5];而星型SBS侧链长且多、具有更多化学交联点,易导致分子间纠缠、不利于分子内旋,从而降低了改性沥青的柔性和粘结性[7]。因此,选择线型SBS作为主改性剂,另加入能改善沥青高低温性能和持黏性的SBR和橡胶粉作辅助改性剂[m(SBS1401)∶m(SBR)∶m(60目橡胶粉)=3∶2∶4],其对沥青/裂缝贴性能的影响如图3、图4所示。

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由图3可知,随着改性剂掺量增加,沥青软化点先降低后升高、低温柔性逐渐增强。由图4可知,裂缝贴的剥离强度、剪切强度和持黏性则呈现先提高后降低趋势,当改性剂掺量为13.9%时达最大值。原因是初始阶段改性剂的加入提高了沥青分子间的作用力和内聚强度,促使裂缝贴的剥离强度和持黏性随之提高并达最大值;随着改性剂掺量继续增加,不断增大的内聚强度阻碍了沥青分子在基面的分散与润湿,从而影响裂缝贴的剥离强度和持黏性[4-5]。增黏剂对沥青/裂缝贴性能的影响

增黏剂使沥青具有良好的初黏性、持黏性和抗剥离性。综合考虑改性沥青的粘结性、高低温性及相容性指标,选择石油树脂作为主增黏剂,萜烯树脂、古马隆树脂作为辅助增黏剂[5,8-9],其对沥青/裂缝贴性能的影响如图5、图6所示。

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由图5可知,沥青的软化点除增黏剂掺量为2.9%外,总体逐渐降低,低温柔性小幅波动且有变差趋势。从图6可知,随着增黏剂掺量增加,裂缝贴的剥离强度、剪切强度和持黏性亦呈先提高后降低趋势。可见掺入适量的增黏剂对裂缝贴的剥离强度、持黏性有一定改善作用,但使用过量反而降低沥青的低温柔性[5,10]。填料对沥青/裂缝贴性能的影响

无机填料能提高改性沥青的耐热性、耐老化性、粘结性能及机械性能,且可节约沥青用量、降低生产成本。考虑到取材便利性及成本控制,在基质沥青、增塑剂、改性剂、增黏剂确定的前提下,选择滑石粉作为填料进行对比研究,其对沥青/裂缝贴相关性能的影响如图7、图8所示。

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由图7可知,随着填料用量增加,沥青的软化点先升高后降低,低温柔性先持平后降低。从图8可知,裂缝贴的剥离强度、剪切强度和持黏性整体呈下降趋势。原因是填料的加入会吸附沥青中的油分,使沥青与被粘物的润湿度降低,从而降低体系的剥离强度和持黏性[5]。

古马隆树脂基复合材料的力学性能

力学性能是材料最重要的性能。树脂基复合材料具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能好等优点,用于承力结构的树脂基复合材料利用的是它的这种优良的力学性能,而利用各种物理、化学和生物功能的功能复合材料,在制造和使用过程中,也必须考虑其力学性能,以保证产品的质量和使用寿命。

1、树脂基复合材料的刚度

树脂基复合材料的刚度特性由组分材料的性质、增强材料的取向和所占的体积分数决定。树脂基复合材料的力学研究表明,对于宏观均匀的树脂基复合材料,弹性特性复合是一种混合效应,表现为各种形式的混合律,它是组分材料刚性在某种意义上的平均,界面缺陷对它作用不是明显。

由于制造工艺、随机因素的影响,在实际复合材料中不可避免地存在各种不均匀性和不连续性,残余应力、空隙、裂纹、界面结合不完善等都会影响到材料的弹性性能。此外,纤维(粒子)的外形、规整性、分布均匀性也会影响材料的弹性性能。但总体而言,树脂基复合材料的刚度是相材料稳定的宏观反映。

对于古马隆树脂基复合材料的层合结构,基于单层的不同材质和性能及铺层的方向可出现耦合变形,使得刚度分析变得复杂。另一方面,也可以通过对单层的弹性常数(包括弹性模量和泊松比)进行设计,进而选择铺层方向、层数及顺序对层合结构的刚度进行设计,以适应不同场合的应用要求。

 

2、树脂基复合材料的强度

材料的强度首先和破坏联系在一起。树脂基复合材料的破坏是一个动态的过程,且破坏模式复杂。各组分性能对破坏的作用机理、各种缺陷对强度的影响,均有街于具体深入研究。

树脂基复合材强度的复合是一种协同效应,从组分材料的性能和树脂基复合材料本身的细观结构导出其强度性质。对于最简单的情形,即单向树脂基复合材料的强度和破坏的细观力学研究,还不够成熟。

单向树脂基复合材料的轴向拉、压强度不等,轴向压缩问题比拉伸问题复杂。其破坏机理也与拉伸不同,它伴随有纤维在基体中的局部屈曲。实验得知:单向树脂基复合材料在轴向压缩下,碳纤维是剪切破坏的;凯芙拉(Kevlar)纤维的破坏模式是扭结;玻璃纤维一般是弯曲破坏。单向树脂基复合材料的横向拉伸强度和压缩强度也不同。实验表明,横向压缩强度是横向拉伸强度的4~7倍。横向拉伸的破坏模式是基体和界面破坏,也可能伴随有纤维横向拉裂;横向压缩的破坏是因基体破坏所致,大体沿45°斜面剪坏,有时伴随界面破坏和纤维压碎。单向树脂基复合材料的面内剪切破坏是由基体和界面剪切所致,这些强度数值的估算都需依靠实验。

杂乱短纤维增强树脂基复合材料尽管不具备单向树脂基复合材料轴向上的高强度,但在横向拉、压性能方面要比单向树脂基复合材料好得多,在破坏机理方面具有自己的特点:编织纤维增强树脂基复合材料在力学处理上可近似看作两层的层合材料,但在疲劳、损伤、破坏的微观机理上要更加复杂。

树脂基复合材料强度性质的协同效应还表现在层合材料的层合效应及混杂复合材料的混杂效应上。在层合结构中,单层表现出来的潜在强度与单独受力的强度不同,如0/90/0层合拉伸所得90°层的横向强度是其单层单独实验所得横向拉伸强度的2~3倍;面内剪切强度也是如此,这一现象称为层合效应。

结语

(1)在一定掺量范围内,增塑剂、改性剂、增黏剂和填料的加入能改善沥青/裂缝贴的软化点、低温柔性、剥离强度、剪切强度、持黏性等性能,过量则会使之降低;综合考虑环保、成本等因素,得到适宜的原料配比为:混合沥青57%~61%、增塑剂12.5%~13.5%、改性剂13%~14%、增黏剂2.5%~3.5%、滑石粉11%~12%。经测试,按最佳配比制备的裂缝贴的耐热性82℃、软化点92℃、低温柔性-25℃、剥离强度4.6N/mm、剪切强度7.5N/mm、持黏性200min。

(2)改性基质沥青应具有低温柔性佳、粘结性强、相容性好以及必要时可自由调配等特点。

(3)改性沥青中掺入适量填料,可以显著降低成本、拓展改性沥青裂缝贴的应用前景。

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