常用复合材料包括玻璃纤维、碳纤维和天然纤维复合材料，其中碳纤增强材料成本高；玻纤改性复合材料技术最成熟，但其也存在韧性降低、脆性增加、机械磨损大、加工能耗大、易吸湿、易粗糙、不易降解，废弃难处理等问题。

在国外，天然纤维复材已经得到深入研究，并有一些应用案例。

德国戴姆勒-克莱斯勒（Daimler-Chrysler）公司研究中心进行的试验表明，天然纤维复合材料部件具有较高的抗冲性能，其尺寸稳定性和耐候性能也很好。

奔驰公司的E级轿车以及宝马（BMW）5系列车门板也应用了天然纤维复合材料模压成型。

福特**全电动汽车Focus Electric的行李箱承重底板采用天然纤维进行增强。

保时捷全新718 Cayman GT4 Clubsport的研发重点不仅仅是进一步提升驾驶性能和更快圈速，也在于原材料的可持续使用。718 Cayman GT4 Clubsport 是第.一款配备由天然纤维复合材料制造车身部件的量产赛车。两扇车门及尾翼由一种主要取自天然纤维的混合有机纤维制成，其重量和刚性方面的性能与碳纤维相当。

尽管天然纤维增强复合材料如此多优点，但到目前为止，仍有多个技术需要攻克，使其尽快在工业领域大规模应用。

第.一道技术障碍：高效分散

天然纤维柔软蓬松，甚至成团成块，在传统的挤出造粒生产体系中，很难完成连续分散加工。采用间歇式密炼工艺，既拖慢生产节拍，浪费能源，又容易过度剪切，造成纤维断裂，进而影响材料性能。因此，前期车厂在加工天然纤维复合材料时，多采用纤维毡模压或RTM技术工艺，保证天然纤维的增强效果。但众所周知，注射成型这种节拍快、精度高、满足复杂形状设计的工艺，是汽车工业的首.选。满足注射级要求的高效分散天然纤维增强材料，是新材料发展的方向。

第二道技术障碍：相界面连接

天然纤维，如麻纤维、竹纤维、秸秆纤维，其表面为多羟基基团，与多数热塑性聚合物的界面不相容，即使分散均匀，也很难起到增强效果。改善界面相容性的方法有2种：一是纤维表面改性，做疏水化处理；另一种是增容改性，加入相容剂。两种方法都是通过增加纤维与树脂界面相容程度的方法，提高材料的整体性能，达到增强目的。但无论是对纤维进行预处理，还是添加增溶剂，都会在工业生产上增加步骤、能耗和成本。

在国.内，经过多家机构的产学研合作，终于开发出一种高速共混设备。该设备可以在一.定地域范围多点生产，其高效的纤维破碎和非常强的共混搅拌扭矩，能够让高含量的植物纤维与塑料树脂进行充分共混，再配以优选的相容助剂，在一个工艺步骤内克服了天然纤维原材料制备和加工问题，实现其与聚合物之间分散与相容两大问题，还能有效控制纤维素“焦烧”问题，最终成功制备出植物纤维填充量高达60%以上的注塑用颗粒，并且能够有效保证纤维长度保留在3-10mm之间。解决了蓬松纤维高分散、高填充塑料的世界难题！

来源：DT新材料