益德新材料：石墨烯改性塑料取得突破性进展
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二十余年风云兼程，二十余年潜心钻研，凭借长远独到的眼光和坚持不懈的探索，宁波益德新材料有限公司（以下简称“益德新材料”）在“碳纤维复合材料和石墨烯改性塑料”的研究方面取得了突破性的进展。益德新材料技术副总毛惠敏告诉笔者，材料的研发是一个漫长的过程，面临着各种各样的难题，需要在生产第一线不断探索，反复实践，最终才可能到达成功的彼岸。
益德新材料的前身为余姚市章盛塑业有限公司，成立至今已有二十余年的历史。公司设立在素有“东南最名邑”之称的浙江余姚，位于余姚市牟山镇富民工业园区。主要从事军工、电子电器、纺织与纺机、汽车等领域的产品材料，如炸 药箱、通信接线盒、纺织机械送箭轮、箭杆箭头、汽车车门把手、安全带扣等改性塑料，品种有石墨烯PET切片、碳纤维增强PA、碳纤维增强PC、碳纤维增强PP、阻燃PP、增强PA、阻燃PA、导电PP、导电PE、导电PA、抗菌PET、抗菌PA、抗菌PP、抗菌ABS等。
根据市场需求的变化，益德新材料引进高科技的产品，并对接高分子材料与纺织材料的高端大专院校，聘请国内炭材料领域的顶尖专家，准备在碳材料与高分子材料上，打造国内最前沿的碳纤维增强复材。
作为中国第一代碳纤维增强复材的研发者、与中国碳纤维复材的发明专利持有人，39年的塑料情结，使毛惠敏对塑料的奥妙深有感触。早在2000年，他就开始从事碳材料与高分子材料的复合，在当时的中国塑料城，几乎无人知晓什么是碳纤维，也无法找到任何可参考的资料，包括设备，只有国外才有，但拒绝出售。尽管困难重重，他还是开启了这条探索之路，并在2008年获得专利。但在研究过程中，他发现碳纤维材料与热塑性复材复合时，碳纤维经螺杆剪切，长度只有0.5毫米，这大大降低了碳纤维原有的高强度，使复材在真正替代高比重的金属材料上遇到了强度不够的难题。从2014年开始，他带领着团队在“如何提高碳纤维在复材的长度”这个问题上苦下功夫，甚至自己研发生产设备，通过碳纤维与高分子材料原位聚合的方式，终于小试出20毫米长的碳纤维，使碳纤维复合材料的拉伸强度接近400Mpa。据悉，益德新材料已成功打造出一条1000吨/年的碳纤维尼龙自动化生产线，目前正在克服产业化中粘度的一致性及复材的出料难度等问题。待这些问题得到解决，其所产的碳纤维复材定能为真正实现运载工具轻量化贡献力量。
除了碳纤维复材，益德新材料在石墨烯改性纤维上也取得了重大进展。石墨烯改性纤维是一种全新的智慧功能性纤维，具有远红外增温，抗菌抑菌，抗静电，耐磨等功能，符合大健康的主流消费观。对于益德而言，这也是一个新的契机。目前，益德新材料着重开发石墨烯改性抗菌、抗静电、远红外纤维，并建有一条3000吨/年的石墨烯特殊复合PET生产线，是国内第一家石墨烯改性涤纶长纤产业化单位。其产品可应用于纺织、军工、医疗、汽车、航空航天等各个领域。
石墨烯改性纤维
毛惠敏举例道：“单从服装行业来讲，随着人们生活水平的提高，更加舒适、健康、轻薄的服饰，已成为市场上的主流消费观。而石墨烯改性纤维，在保持原有纤维强度的基础上，能够提高抗静电、抗菌、保暖等功能，是真正的市场刚需。据我们推算，在中国4000万吨/年的涤纶纤维中，如果用上0.1%的石墨烯改性纤维，那么总使用量将达到4万吨，这个市场十分巨大。”
在交谈中毛惠敏告诉笔者，关于石墨烯改性纤维的研发，他们在双螺杆上苦苦摸索了近5年，依然没能攻破。这主要是因为传统的双螺杆熔融法，已无法分散纳米材料、高效超精的化学材料，只能采用全新的原位聚合分散工艺，这也是对目前双螺杆技术的一次革命。石墨烯改性纤维作为纳米材料的一种，“设备、工艺、配套助剂”都制约着它的应用，缺一不可。而且在所有的纳米材料中，石墨烯不同于其他单向性材料，只增强不增韧或者只增韧不增强，是目前真正能够同时实现增强增韧的上乘材料。根据益德新材料的数据分析，就导电性能而言，在微量的情况下，尚未发现能够超越石墨烯的材料。
益德新材料所产的碳纤维尼龙66及其制件
“以前所谓的石墨烯应用在高分子材料，仅仅是指涂料领域。可喜的是，我们成功研发出石墨烯改性纤维，精度非常高，通过原位聚合分散工艺，已经完全可以应用到塑料领域中。这其中的意义非常巨大，真正开启了石墨烯应用于塑料领域的大门。”毛惠敏自信而道。益德新材料研发石墨烯改性纤维的初衷，就是为了将这种“神奇”的材料推广开来，物尽其用，发挥它的最大功能。
【编者结语】“轻量化”、“以塑代钢”已成为时代发展的趋势，这对材料的性能和应用提出了更具挑战性的要求。马克思曾说：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才能希望达到光辉的顶点。 ”益德新材料犹如“攀登者”，在材料开发的道路上认准目标，不断探索，积极创新，虽知路途艰辛，但依然坚定前行！
二十余年风云兼程，二十余年潜心钻研，凭借长远独到的眼光和坚持不懈的探索，宁波益德新材料有限公司（以下简称“益德新材料”）在“碳纤维复合材料和石墨烯改性塑料”的研究方面取得了突破性的进展。益德新材料技术副总毛惠敏告诉笔者，材料的研发是一个漫长的过程，面临着各种各样的难题，需要在生产第一线不断探索，反复实践，最终才可能到达成功的彼岸。
益德新材料的前身为余姚市章盛塑业有限公司，成立至今已有二十余年的历史。公司设立在素有“东南最名邑”之称的浙江余姚，位于余姚市牟山镇富民工业园区。主要从事军工、电子电器、纺织与纺机、汽车等领域的产品材料，如炸 药箱、通信接线盒、纺织机械送箭轮、箭杆箭头、汽车车门把手、安全带扣等改性塑料，品种有石墨烯PET切片、碳纤维增强PA、碳纤维增强PC、碳纤维增强PP、阻燃PP、增强PA、阻燃PA、导电PP、导电PE、导电PA、抗菌PET、抗菌PA、抗菌PP、抗菌ABS等。
根据市场需求的变化，益德新材料引进高科技的产品，并对接高分子材料与纺织材料的高端大专院校，聘请国内炭材料领域的顶尖专家，准备在碳材料与高分子材料上，打造国内最前沿的碳纤维增强复材。
作为中国第一代碳纤维增强复材的研发者、与中国碳纤维复材的发明专利持有人，39年的塑料情结，使毛惠敏对塑料的奥妙深有感触。早在2000年，他就开始从事碳材料与高分子材料的复合，在当时的中国塑料城，几乎无人知晓什么是碳纤维，也无法找到任何可参考的资料，包括设备，只有国外才有，但拒绝出售。尽管困难重重，他还是开启了这条探索之路，并在2008年获得专利。但在研究过程中，他发现碳纤维材料与热塑性复材复合时，碳纤维经螺杆剪切，长度只有0.5毫米，这大大降低了碳纤维原有的高强度，使复材在真正替代高比重的金属材料上遇到了强度不够的难题。从2014年开始，他带领着团队在“如何提高碳纤维在复材的长度”这个问题上苦下功夫，甚至自己研发生产设备，通过碳纤维与高分子材料原位聚合的方式，终于小试出20毫米长的碳纤维，使碳纤维复合材料的拉伸强度接近400Mpa。据悉，益德新材料已成功打造出一条1000吨/年的碳纤维尼龙自动化生产线，目前正在克服产业化中粘度的一致性及复材的出料难度等问题。待这些问题得到解决，其所产的碳纤维复材定能为真正实现运载工具轻量化贡献力量。
除了碳纤维复材，益德新材料在石墨烯改性纤维上也取得了重大进展。石墨烯改性纤维是一种全新的智慧功能性纤维，具有远红外增温，抗菌抑菌，抗静电，耐磨等功能，符合大健康的主流消费观。对于益德而言，这也是一个新的契机。目前，益德新材料着重开发石墨烯改性抗菌、抗静电、远红外纤维，并建有一条3000吨/年的石墨烯特殊复合PET生产线，是国内第一家石墨烯改性涤纶长纤产业化单位。其产品可应用于纺织、军工、医疗、汽车、航空航天等各个领域。
石墨烯改性纤维
毛惠敏举例道：“单从服装行业来讲，随着人们生活水平的提高，更加舒适、健康、轻薄的服饰，已成为市场上的主流消费观。而石墨烯改性纤维，在保持原有纤维强度的基础上，能够提高抗静电、抗菌、保暖等功能，是真正的市场刚需。据我们推算，在中国4000万吨/年的涤纶纤维中，如果用上0.1%的石墨烯改性纤维，那么总使用量将达到4万吨，这个市场十分巨大。”
在交谈中毛惠敏告诉笔者，关于石墨烯改性纤维的研发，他们在双螺杆上苦苦摸索了近5年，依然没能攻破。这主要是因为传统的双螺杆熔融法，已无法分散纳米材料、高效超精的化学材料，只能采用全新的原位聚合分散工艺，这也是对目前双螺杆技术的一次革命。石墨烯改性纤维作为纳米材料的一种，“设备、工艺、配套助剂”都制约着它的应用，缺一不可。而且在所有的纳米材料中，石墨烯不同于其他单向性材料，只增强不增韧或者只增韧不增强，是目前真正能够同时实现增强增韧的上乘材料。根据益德新材料的数据分析，就导电性能而言，在微量的情况下，尚未发现能够超越石墨烯的材料。
益德新材料所产的碳纤维尼龙66及其制件
“以前所谓的石墨烯应用在高分子材料，仅仅是指涂料领域。可喜的是，我们成功研发出石墨烯改性纤维，精度非常高，通过原位聚合分散工艺，已经完全可以应用到塑料领域中。这其中的意义非常巨大，真正开启了石墨烯应用于塑料领域的大门。”毛惠敏自信而道。益德新材料研发石墨烯改性纤维的初衷，就是为了将这种“神奇”的材料推广开来，物尽其用，发挥它的最大功能。
【编者结语】“轻量化”、“以塑代钢”已成为时代发展的趋势，这对材料的性能和应用提出了更具挑战性的要求。马克思曾说：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才能希望达到光辉的顶点。 ”益德新材料犹如“攀登者”，在材料开发的道路上认准目标，不断探索，积极创新，虽知路途艰辛，但依然坚定前行！
