平台赋能成果转化|创新中心破解热塑性复材筋制备与应用难题
2026.09.10它比头发丝还细,却比钢铁更强韧;它曾是大国重器的“专属密码”,如今正悄然潜入深海码头、跨海大桥与城市地下工程。面对传统钢筋易锈蚀、服役寿命受限的行业痛点,长三角碳纤维及复合材料技术创新中心(以下简称“创新中心”)热塑性纤维复合应用技术项目团队潜心攻坚,自研热塑性复合材料筋技术,以耐腐、可弯、可回收的全新优势,为深海码头、跨海大桥、地下隧道等重大基建换新 “筋骨”。
锚定国家刚需 破解基建行业核心痛点
在海洋工程、沿海桥梁及城市地下工程等重大基础设施领域,钢筋锈蚀长期制约结构的服役寿命与全周期成本。纤维增强复合材料筋以耐腐蚀优势成为替代方案,但传统热固性复材筋无法现场弯折、不易回收、韧性与耐久性较差,难以适配复杂结构节点与绿色低碳的行业趋势。
热塑性树脂基复材筋可多次重复成型、韧性高、耐久性好且易回收,更契合工程需求。然而,热塑性树脂熔体粘度高、对纤维浸润性差,成型工艺复杂,我国在热塑性复材筋产业化制备和工程应用领域相对落后。在创新中心热塑性复材首席科学家咸贵军教授指导下,工程复材团队启动热塑性复合材料筋培育项目,从材料体系、成型装备到工程应用技术开展系统攻关。
攻克技术壁垒 自主研发高性能复材筋产品
针对热塑性树脂高黏度浸渍的行业共性难题,团队深耕多年,从配方、装备、工艺多维度实现自主突破。

优化树脂体系,筑牢材料基础
团队自主设计MMA树脂分子结构与聚合工艺,精准平衡原位拉挤所需的低黏度浸渍性能与成型后的高力学性能,研发出适配原位拉挤、真空灌注的专用树脂体系,同时搭建完善的多体系热塑性树脂配方库,为产品多元化研发提供核心支撑。
自研成套装备,稳定生产工艺
在装备端,团队自主研发适配PP/PA/PEEK等多基体的连续纤维增强预浸带熔融浸渍模具及配套装置,创新集成熔融拉挤、原位注射拉挤成套设备,将树脂原位注射与拉挤成型工艺一体化融合,从源头解决材料浸渍不充分问题,保障大批量连续生产的工艺稳定性与产品一致性。
产品性能领跑行业,适配多元场景
经过迭代攻坚,项目产品核心性能实现大幅跃升:热塑性预浸带浸渍度超92%,孔隙率严控在1.6%以内;高强度筋材性能表现优异,玻璃纤维筋拉伸强度≥800MPa,碳纤维筋拉伸强度≥2400MPa。产品规格覆盖5~34mm全尺寸区间,支持光圆、带肋两种形态,且可根据工程需求定制筋肋深度,完美适配混凝土界面粘结施工要求。
至此,团队在国内率先实现热塑性复材筋从树脂配方、成型装备到检测评价的一体化自主研发,突破了长期制约行业的热塑性树脂高黏度浸渍难题。
打破应用局限 补齐复杂场景施工短板
长期以来,复材筋无法现场弯折是制约其规模化应用的关键痛点。箍筋、梁柱节点、异形构件等复杂施工场景无法使用复材筋,导致其耐腐蚀的核心优势难以在整体工程中落地。

针对这一难题,团队精准发力、专项突破:成功研制热塑性FRP筋现场快速弯折设备与连续化弯折设备,颠覆传统单次弯折模式,实现复材筋连续化量产弯折,大幅提升施工加工效率;同步自研简易高效的圆盘式弯折夹具,适配多规格筋径、多角度弯折需求,充分满足施工现场灵活作业要求。
经测试,弯折后筋材拉伸强度保留率稳定在40%以上,成功攻克复材筋不可弯折、无法连续化生产的行业难题,为热塑性复材筋在复杂结构节点的规模化工程应用扫清障碍。
标准+专利双赋能 筑牢产业推广根基
新材料产业化落地,技术是核心,标准是依托,知识产权是壁垒。
牵头制定行业标准,填补领域空白

团队牵头编制我国首部《热塑性纤维增强复合材料筋》产品标准(T/CECS10424—2024),该标准于2024年12月正式发布、2025年5月1日全面实施。
标准的落地实施,为热塑性复材筋的设计选型、工业化生产、质量检验、工程验收提供了全国统一规范,打通了产品进入主流工程选材体系的关键通道。目前,团队仍在牵头编制多项配套标准,全力构建覆盖产品、设计、施工、验收的全流程标准体系,为产业规范化发展保驾护航。

密集布局核心专利,掌握技术主动权
团队围绕热塑性复材筋制备、成型、施工全链条技术,系统布局知识产权,目前已申请发明专利43项、授权22项,全面覆盖熔融浸渍、拉挤成型、箍筋成型、筋肋加工、锚固体系、材料体系六大核心技术方向,牢牢掌握国内热塑性FRP筋领域核心技术主权。
打通成果转化链路 实现从样品到工程落地
从实验室技术到市场化产品,中试平台是成果转化的关键桥梁。
创新中心搭建中试工场、检测技术服务两大共享平台,配备国际一流的碳纤维复合材料表征、测试、中试能力,为项目从“实验室样品”到“工业化产品”的跨越提供全流程、全链条支撑。


团队摒弃纯理论研发模式,深度对接企业生产工况与一线施工环境,针对温差、湿度、腐蚀介质、施工条件等复杂变量持续实地调试、优化适配方案。
目前,这套自主研发的热塑性复材筋产品及成套技术,已成功落地福州港罗源湾港区、宁波舟山港六横公路大桥、大洋山海工基地、佛山电力隧道等多个重点工程,广泛应用于海洋码头、沿海桥梁、城市地下腐蚀高危场景。项目应用效果突出,整体技术经评审达到国内领先水平,为行业规模化推广提供了可复制、可落地的工程范本。
“我们解决了一系列‘0到1’的基础科学问题,而创新中心的核心使命,就是打通技术到产品的‘最后一公里’。”咸贵军教授表示,我国复材产业的核心优势,在于以真实应用需求牵引技术迭代,丰富的工程场景持续催生创新动力,推动技术不断突破、落地生根。
科创落地生根 技术赋能基建提质
依托深厚的科创积淀,创新中心碳纤维及其复合材料中试平台成功入选工信部首批重点培育中试平台,成为区域内复材成果孵化、产业升级的核心载体。本次热塑性复材筋项目的攻坚与落地,正是中心以科创项目赋能产业、带动行业提质升级的生动实践。
从破解材料浸渍、成型弯折的技术瓶颈,到建立完整标准专利体系,再落地各大重点基建工程,创新中心热塑性纤维复合应用技术项目团队让热塑性复材筋技术真正走出实验室、扎根产业一线。未来,团队将持续立足工程刚需,持续迭代优化核心技术与成套装备,让高性能、可弯折、可回收的热塑性复材筋,成为我国重大基础设施长效安全、低碳提质的核心新材料支撑。
详询
长三角碳纤维及复合材料技术创新中心
联系人: 齐肖
电 话:0519-83205321
邮 箱:qixiao@ccicyd.com
供稿:任文科 齐肖
编辑:杨婕
审核:益小苏 咸贵军
