二、擴大玻纖種類現代工業對復合材料功能要求越來越多樣化,而且更加專業化、高級別化。而玻纖工業發展到今天,熔制和成型技術也達到新的高度。近些年來,加快了具有更好專項功能的玻璃纖維的工業化進程,而且相對于傳統E玻纖的比例也越來越高,主要為滿足新型工業(航空航天、風電、環保等)和原有領域的復合材料的性能提高。圍繞更好的力學(強度、模量)性能,更好的耐腐蝕(酸、堿)性能,更好的耐熱性和更好的電(介電)性能而開發的玻璃纖維,為有特殊功能的復合材料制品提供更多的選擇。
三、重視開發增強熱塑性塑料基材在高分子材料中,熱塑性塑料的比例大。它們可以通過熱加工重復利用,而且用玻纖增強改性效果顯著。所以近些年對玻纖的增強需求比熱固性材料的增長率更高。美國這一部分已占到玻纖增強塑料總量的40%左右。玻纖增強熱塑性塑料要解決玻纖混入塑料過程中,與高粘塑料混合均勻結合牢固的技術難點。要得到好的增強效果,還要提高玻纖含量,保持好的增強形態。目前這塊市場的驅動,使各玻纖生產企業都在集中精力開發增塑專用玻纖產品,有的與工程塑料企業合作,就纖維浸潤劑、產品形態,及塑料改性、增塑工藝多方面不斷改進。
1.短切纖維方面,根據增強塑料(PP、PA、PET等)的不同和最終注、擠制品的不同,開發多系列、高性能產品。近幾年又在致力開發LFT專用產品,如OC公司的Performax和PPG公司的tufRov,JM公司的StarROVTMLFTPlus等產品,可使玻纖在增強塑料制品中的保留長度從原來的0.5毫米左右,增加到2.1毫米~4毫米,大大提高了增塑制品的性能。
2.讓被增強的塑料纖維和玻璃纖維先形成混合紗,如圣哥班公司的Twintex和JM公司的Gmfil-G誖和combitex誖.混合紗可直接用于纏繞和拉擠,還可將這種混合紗加工成復合纖維織物,進而將這種復合織物加工成板材,再進一步做成玻纖增強塑料制品。這種制品玻纖含量高,增強效果好。 3.將玻纖針刺短切氈、連續氈,兩面熱復改性PP薄片,形成GMT熱塑性片材,再用這種片材迭壓成較大的汽車附件等制品。對有芯材的玻纖氈亦有做些增強或混入一些塑料纖維。最新的發展是,將GMT熱態直接壓成制品,稱為GMT-D,以求得更高的生產效率。
4.為增強一些高性能的塑料,還采用連續玻纖紗、單向布或玻纖織物,預漬塑料,形成增強帶、片,再進一步熱壓成高性能增塑制品。已有批量生產的PPS、PEEK等玻纖增強片(板),用于航空等高要求領域。美國phoenixxTPC公司、德國Bond-Laminates公司和KREMPEL公司在開發預漬料方面取得了很好成效,國內也開始有企業在做這方面的開發。
四、鞏固傳統增強熱固性樹脂基材市場增強熱固性樹脂是玻纖基材最大的傳統市場。近些年,其發展有三個主要要求:體現更好的結構特性;適應閉模(如RTM,真空澆注等)和高效批量生產的工藝性;適應大型、精細FRP制品的要求。因此,對玻纖基材的要求,一方面是傳統產品提高質量,擴大產品系列,如高質量SMC和纏繞用紗、薄型優質短切氈等;另一方面則是擴大一些新的制品,主要有:
1.針織(經編)產品。這種產品更能適合方向性和復合性的選擇,玻纖可處無折皺狀態而受到歡迎。國外一些專業廠家迅速發展,如德國SAERTEX公司幾年間迅速擴充了7個工廠。大型玻纖企業也都注意延伸這種產品,如Alhstrom公司就有80余臺設備。近幾年國內各大玻纖企業也開始注意這類產品,誕生了一些專業廠家,如聯洋公司等。市場需求和技術開發,使這類產品這些年增長率在20%左右,品種亦不斷增加。
2.編織和窄幅織物。編織組織結構是由紗線進行對角線交叉而形成,其織物且有周邊均衡的特點。這種基材國外被用來增強筒、管等復合材料制品,如飛機發動機的殼體、管道補漏、制造假肢和運動器具,美國的A&P公司、德國的EUROCARBON公司等在致力開發這種產品和應用,我國還開發不夠。
所謂窄幅織物是指30厘米以下的帶、繩等。這類增強基材,有時單獨使用,如纏繞和醫用繃帶等場合,有時和紗態及寬幅織物增強基材配套使用。這種織物的結構和加工方法不同構成多規格產品。隨著復合材料結構優化的追求,窄幅玻纖增強基材已成為不可缺少的配套材料。國外有些企業專業化生產這類產品,最近國內也有企業開始這類產品的專業化生產。
3.多維織物。為克服平面玻纖織物增強復合材料后層間連接較弱的缺點,近20年來企業就積極研究開發兩維半、三維等多維織物。一些專業技術開發單位根據需要提供多維織物的技術和裝備,包括機織、編織和針織。用多維玻纖織物可更好增強三維復合材料,所增強的復合材料能承受多種方向的機械應力和熱力。航天航空領域越來越多地采用多維織物增強基材。近年來人們還采用雙針床針織和三維機織技術開發了有連接的雙層以上玻纖中空織物、可以用來直接增強空腹復合材料板材,國內外都有企業在積極開發中。
4.復合織物。為使大型復合材料制品 |