公安部交管局部署的“一盔一带”安全守护行动导致头盔需求暴增。但其实不戴头盔处罚仅限于摩托车，暂不罚电动自行车，使“黄牛”炒作头盔的热度骤降，普通头盔的价格更是从高峰时回落到常规价格，这一系列戏剧性的变化只在短短几周内。市场行情千变万化，今天我们来聊一聊另外一种也可以做头盔外壳料的材料—PP+碳纤维材料。

一、碳纤维材料

碳纤维（Carbon Fibre）是由黏胶纤维、沥青或聚丙烯腈等有机纤维在1500℃下通过惰性气体碳化或石墨化处理而成的物质，分为聚丙烯腈碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维等，其中碳含量高达90%。为了能在实际应用中发挥出好的效果，用碳纤维作为增强体制备的复合材料（PP、PA、PC等）已经成为研究热点。此次“头盔”风暴，也有人提出用碳纤维增强PP作头盔外壳料，从图2中可以看出，碳纤维在500℃时才开始分解，说明热稳定性非常好。

图2 碳纤维TG图

碳纤维的结构可看成是由两维有序的结晶和空洞组成，其中空洞的含量、大小及分布对碳纤维的性能有很大的影响。碳纤维是“外柔内刚”型材料，质量比铝还轻，但是强度却高于钢铁，并且具有耐腐蚀、高模量的特性，在民用和军工方面都有广泛的应用，其基本性能如表1-1所示。

表1-1 碳纤维的主要性能特点

二、碳纤维增强PP复合材料的制备方法

要制备出满足实际应用要求的复合材料，碳纤维和PP必须通过一定的成型工艺来实现才能体现出复合材料优异的性能。在实验所需要的原料确定后，工艺参数对PP复合材料的性能起到了决定性作用。

2.1模压成型法

模压成型工艺是将预浸料和PP放入到一定规格的模具中，在要求的温度和压力下利用热压成型机模压成型的方法。

2.2挤出成型法

挤出成型工艺是将浸渍PP树脂胶液的连续纤维束、带或布等，在牵引力的作用下通过挤压模具固化成型，有点类似于玻纤增强材料。

2.3注射成型法

 注射成型也是制备热塑性复合材料的一种重要方法。将热塑性树脂与短切纤维在注射成型机的料筒内熔融，通过柱塞或螺杆加压，物料从喷嘴以很快的速度注入闭合模具内，经冷却定型得到制品。

三、相容剂对碳纤维增强PP复合材料性能的影响

一般市售碳纤维表面都有一层环氧树脂上浆剂，用于提高纤维与基体树脂间的界面黏结力。但聚丙烯作为一种非极性材料，在没有相容剂的作用下，两者的结合力较差。因此，在制备碳纤维增强PP复合材料时通过添加不同质量分数的马来酸酐接枝聚丙烯来改善复合材料的力学性能。