科技專案成果

塑膠中心 ▶ 開發高端複合材料自主生產與製程技術

天上的飛機、地上跑的電動車，甚至你我手中的3C用品，它們的零組件或外殼可能都是用「熱塑性碳纖維複合材料」製造的！這項炙手可熱的新興材料，在當前循環經濟趨勢下，已成為業界爭相應用的寵兒。

我國有完整的複合材料產業鏈，過往輕量化複合材料以熱固性碳纖維複合材料為主，但無法回收再利用。熱塑性碳纖維複合材料則兼具輕量化與高強度，更擁有可循環再利用、多樣化加工的特性。在經濟部技術處科技專案支持下，2016年塑膠中心投入熱塑性碳纖維複合材料製程技術研發，陸續突破國外專利封鎖。
 

▲ 2018年協助化學品大廠自主開發熱塑碳纖維複合材料
 

改良製程 自主生產熱塑複合材料

發展熱塑性碳纖維複合材料的關鍵，主要須克服含浸(Impregnation)的問題。所謂含浸是指熱塑高分子加熱後像蜂蜜般黏稠，不容易滲入到碳纖維之間，會導致複合材料內部充滿孔隙，造成結構強度不足。因此，塑膠中心研發高含浸製程技術，讓碳纖維與塑膠能充分均勻分散包覆，提升複合材料結構強度，解決熱塑性碳纖維複合材料含浸不佳的技術瓶頸。2018年技術移轉給化學品大廠建置高端熱塑性碳纖維複合材料生產線，建立自主供應能力，帶動廠商投資達新臺幣1.3億元。

開發輕、薄、強的電動公路車零組件

除了自主開發上游關鍵材料之外，還要往下游延伸應用。2020年塑膠中心進一步導入上游化學品大廠開發的高端熱塑性碳纖維複合材料於國內自行車零件廠，成功開發一系列新世代輕量化電動公路車的後搖臂、齒輪、曲柄等零組件，帶動研發與設備投資2,500萬元。透過上、下游產業鏈整合，帶動廠商投入高端輕量化產品研發，強化競爭力。
 

▲ 2020年協助自行車零件廠開發一系列新世代電動公路車零組件
 

• 成果案例出處：2020科技專案執行年報