生物质填料，良好的机械和滑动性能
CNF 纳米复合材料 CNF 增强热塑性塑料

概述和特点

什么是 CNF 增强热塑性塑料？

CNF 增强热塑性塑料是旭化成的高耐热纤维素纳米纤维 (CNF) 与各种工程塑料结合在一起的复合产品，可制成具有优异可再研磨性的轻质材料*。

*根据 UL 746A 的定义，回收料是指未受污染的产品或模制废料，例如通过切碎、重新码垛和造粒回收供内部使用的浇口或流道。

CNF增强树脂的特点

旭化成开发的CNF是由来自非食用植物的棉绒制成的生物质纤维，该棉绒是在棉籽油制造过程中产生的。

旭化成从棉绒中提取的CNF，与从木材等来源获得的CNF相比，具有更优异的耐热性。这种特性可以抑制树脂复合材料所需的高温混炼过程中纤维的热降解，从而在与树脂混合时保持CNF的增强效果。

纤维素纳米纤维 (CNF) 比碳纤维 (CF) 和玻璃纤维 (GF) 更细小、更柔软。这一特性有助于减少 3D 打印机喷嘴的磨损，并防止其用于滑动部件时对对应材料的磨损。

旭化成的高耐热性CNF具有在再研磨使用过程中热降解和纤维断裂极小的特点。这一特性确保了即使注塑成型产品反复进行再造粒（混炼和造粒），树脂复合材料的物理性能也几乎不会下降。

通过将CNF高度分散在树脂中，形成CNF网络，并在树脂熔融状态下具有触变性*。
*触变性：低剪切下粘度高，高剪切下粘度低的特性。

例如，在3D打印机建模中，这一特性可确保材料在喷嘴喷出时轻松流动，从而提高层间附着力。相反，喷出后粘度会迅速增加，从而确保模型的稳定性。此外，在型材挤出应用中，它还能提高结晶树脂的挤出性，而此前，结晶树脂由于熔融时粘度低，一直难以挤出。

我们正在开发在聚酰胺中含有5-10％CNF的3D成型材料，具有优异的低翘曲、尺寸精度、外观、强度和耐热性。

该材料在市售线材中具有高耐热性和优异的成型精度等特点。此外，虽然是纤维增强树脂，但表面光滑，可用于原型、机械部件等多种用途。

我们正在开发一种3D打印机用材料，通过添加CNF，可以成型以前难以成型的低收缩、低翘曲的软质材料。
用该材料制成的产品比市售的软质材料能表现出更广泛的柔软度，适合用作缓冲材料和片材。

它还具有比市售聚氨酯长丝更高的抗水解性。

CNF的触变特性使得结晶树脂可以挤压成不规则的形状，这在过去由于其粘度低而很难实现。
该特性可实现低翘曲和薄壁挤压，并且由于可以在熔融状态下保持形状，因此有望加快挤压过程。

什么是型材挤压？
将熔融树脂直接从挤出机模具中挤出，连续生产具有恒定横截面形状的长制品的成型工艺。
产品示例：导轨、门垫圈、管子、运输部件、电梯部件、家具等。

CNF增强树脂型材挤出的特点

CNF添加率			不	1%	3%	5%
比重	23°C	g/cm³	1.40	1.41	1.41	1.41
拉伸应力	23°C	MPa	55	58	63	69
拉伸伸长率	23°C	%	53	32	13	7
拉伸模量	23°C	MPa	2490	2940	3370	3930
抗弯强度	23°C	MPa	81	88	95	102
弯曲模量	23°C	MPa	2550	2770	3200	3730
夏比冲击强度	23°C	kJ/m²	8	4	3	4
DTUL	1.80MPa	°C	86	94	104	119
线膨胀系数	MD/TD	ppm/°C	116/115	108/113	94/117	81/117