生物基聚酰胺复合材料在航空内饰中的应用探索

航空业正积极追求“2050净零排放”目标，以减轻石油基燃料消耗和碳排放。实现这一目标的可行路径包括使用可持续航空燃料、生物基材料以及轻量化部件。近期研究探索了增材制造技术在飞机客舱内饰用轻量化聚乳酸基部件生产中的应用，通过创成式设计实现复杂几何形状的经济高效制造。

研究者采用双螺杆挤出机开发了PLA/TPU共混物，并使用Joncryl 4468作为扩链剂进行增容，随后制备了用于商用飞机小型部件3D打印的丝材。对增材制造的共混物样品进行了力学和热性能表征，以确定最优配方。尽管聚乳酸基组件的可燃性法规存在挑战，但小型部件可能符合豁免条件。

这项研究的意义在于，它探索了一条将生物基可降解材料引入航空内饰件的技术路径。传统的航空内饰材料多为石油基塑料，其生产和废弃处理过程会产生显著的碳排放。聚乳酸（PLA）作为生物基可降解聚酯，来源于可再生资源，具有较低的碳足迹。通过与热塑性聚氨酯（TPU）共混并引入扩链剂，可以有效改善PLA的韧性和加工性能，使其能够满足增材制造工艺要求。

生态和经济评估表明，这种共混物是一种极具成本效益和可持续性的替代方案。未来，随着增材制造技术在航空零部件生产中的渗透率不断提升，以及生物基材料性能的持续改进，这类环保材料有望在客舱内饰、非结构件等领域获得更广泛的应用，为航空业的绿色转型提供材料支撑。