欧洲 SUSPENS 项目以绿色复合材料生产为目标

这个由 13 个合作伙伴组成的计划将应对通过生物来源树脂和碳纤维前体减少三明治和中空复合结构的环境足迹的挑战。

IRT Jules Verne 在法国南特举行的 SUSPENS 启动会议。图片来源:IRT Jules Verne

1 月 27 日,SUSPENS 启动,这是一项耗资 490 万欧元(530 万美元)、为期 3.5 年的欧洲项目,由位于法国布格奈的研究机构IRT Jules Verne协调。在 13 个合作伙伴(如下所述)的帮助下,SUSPENS 将应对减少汽车、航海休闲和航空行业制造的夹层复合材料和空心结构的环境足迹的挑战。

为实现这一目标,该计划将专注于用更自然和可持续的生物来源替代品取代碳纤维基复合材料——它使用化石相关资源进行制造。该联盟将通过几种方式来做到这一点:(1) 通过研究生物来源的树脂和 (2) 确定木质素——一种源自植物细胞壁的木质基质——是否可以取代聚丙烯腈 (PAN) 作为碳纤维原丝。对于后者,根据航空周刊关于该主题的报告,“SUSPENS 的首要任务是确保所得碳纤维的性能与 PAN 制造的传统纤维一样好。” 这对于必须达到“玻璃化转变温度(T g) 足够高以避免机械性能下降。”

根据 IRT Jules Vernes 的 SUSPENS 项目负责人 Mehdi Marin 的说法,95% 的生物来源树脂可以从亚麻、油菜、蓖麻油或藻类中合成。SUSPENS 特别专注于生物来源的环氧树脂和聚酯热固性树脂。这些树脂将与基于天然纤维(纤维素)、源自木质素的碳纤维和回收碳纤维的耐用增强材料相结合。SUSPENS 希望通过研究树脂化学成分和行为的变化,他们能够缩短固化时间。

SUSPENS 联盟合作伙伴。图片来源:Megara 树脂

这些开发成果将通过汽车电池盒、游船船体和机翼附件(小翼)共同展示。作为一项额外措施,该联盟将开发新工艺,以解决更可持续的生产和报废回收问题。一种创新的热解方法将尝试大幅降低碳纤维生产过程中的能源消耗。同时,将开发生物来源树脂的溶剂分解工艺,以回收基质的成分并分离增强材料,以制造成新的树脂产品。生命周期分析 (LCA) 将通过测量三种应用的从摇篮到摇篮的足迹增益来补充这一全周期环境示范。

具体而言,IRT Jules Verne 将负责中空部件或夹层式演示器的开发,这些演示器将使用生物来源和回收材料通过一次性制造工艺生产。IRT Jules Verne 还将负责推广和传播结果。

SUSPENS 是最近为实现更具气候意识的复合材料生产所做的众多尝试之一。Aeroflax 是一种航空级亚麻纤维基预浸料, 由 Lufthansa Technik(德国汉堡)推出,使用植物纤维和生物基树脂;它已在机舱内部组件中得到证明。开姆尼茨理工大学(德国)获得了一项资助,用于研究从原材料提取和加工到材料和工艺的整个价值链,以努力扩大对“绿色”碳纤维的研究。 CW 还报道了适用于太空应用的100% 生物基热固性树脂的开发情况。(同时留意CW即将到来的 3 月 WIP 解决了可持续前体空间的发展,如上所述。)

SUSPENS 项目由欧盟的 Horizo​​n Europe 计划欧盟共同资助。

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