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日华化学成功研发利用电子束瞬时固化的树脂


  日华化学成功研发电子束作用下可使碳纤维增强复合材料(CFRP)固化的树脂。该树脂不仅与活用于航空器机体的热固性树脂强度相当,固化所需时间也大幅减少。日华化学加入了德国的碳纤维研究小组,旨在与航空器及汽车制造商共同开展这一新事业。
  日华化学合理利用福井县新成长产业创新事业扶助金,协同关西电力的子公司关西电子束(福井县美浜镇)及塑料加工行业的海道工业(福井市)共同研发该技术。关西电子束负责提供电子束辐照装备,海道工业则负责研发真空环境下树脂与碳纤维的复合技术。
  分子量小且构造简单的“单体”经电子束照射后,其分子结构被切断,单体在连锁反应下重新组合形成“聚合物”。日华化学设计、开发了能够引起分子全体连锁反应从而使其硬化的树脂。电子束固化的树脂常应用于涂料涂层,用于CFRP硬化还是非常罕见的。
  碳纤维比重仅铁的四分之一,其强度则是铁的十倍。航空器及汽车配件中使用的树脂与碳纤维复合后,经热加工方法固化,其过程需几小时至数十小时不等。而日华化学研发的树脂经电子束照射后仅需1分钟便可完成固化。
  另一方面,针对受热融化遇冷凝固的热可塑性CFRP,虽加工时间仅需1分钟,但其硬度相对较低。但根据日华化学等的核查,电子束固化的CFRP与热固化性CFRP具备同等强度和耐久性。
  日华化学于6月加入了德国的碳纤维研究小组“CFK volley”(下萨克森州)。该小组是由有德国政府背景的研究所、空客等120个团体组成,集各家技术所长,以打造创新性产品为目标的开放型创新组织。
  电子束固化技术需庞大的设备投入,在费用·技术方面需跨越的壁垒也非常高。接下来日华化学也将与对该技术十分关注的飞机及汽车制造商一同探讨有关电子束强度及射线辐射防护等最佳条件组合。日华化学新事业部门集团研究中心负责人松田光夫表示,该项技术实现产业化虽还需多年努力,但在当下加入CFK volley,为10年后的汽车制造业开始技术研发、评价是十分必要的。