二、擴(kuò)大玻纖種類現(xiàn)代工業(yè)對(duì)復(fù)合材料功能要求越來(lái)越多樣化,而且更加專業(yè)化、高級(jí)別化。而玻纖工業(yè)發(fā)展到今天,熔制和成型技術(shù)也達(dá)到新的高度。近些年來(lái),加快了具有更好專項(xiàng)功能的玻璃纖維的工業(yè)化進(jìn)程,而且相對(duì)于傳統(tǒng)E玻纖的比例也越來(lái)越高,主要為滿足新型工業(yè)(航空航天、風(fēng)電、環(huán)保等)和原有領(lǐng)域的復(fù)合材料的性能提高。圍繞更好的力學(xué)(強(qiáng)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(fā)的玻璃纖維,為有特殊功能的復(fù)合材料制品提供更多的選擇。
三、重視開發(fā)增強(qiáng)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(fù)利用,而且用玻纖增強(qiáng)改性效果顯著。所以近些年對(duì)玻纖的增強(qiáng)需求比熱固性材料的增長(zhǎng)率更高。美國(guó)這一部分已占到玻纖增強(qiáng)塑料總量的40%左右。玻纖增強(qiáng)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(jié)合牢固的技術(shù)難點(diǎn)。要得到好的增強(qiáng)效果,還要提高玻纖含量,保持好的增強(qiáng)形態(tài)。目前這塊市場(chǎng)的驅(qū)動(dòng),使各玻纖生產(chǎn)企業(yè)都在集中精力開發(fā)增塑專用玻纖產(chǎn)品,有的與工程塑料企業(yè)合作,就纖維浸潤(rùn)劑、產(chǎn)品形態(tài),及塑料改性、增塑工藝多方面不斷改進(jìn)。
1.短切纖維方面,根據(jù)增強(qiáng)塑料(PP、PA、PET等)的不同和最終注、擠制品的不同,開發(fā)多系列、高性能產(chǎn)品。近幾年又在致力開發(fā)LFT專用產(chǎn)品,如OC公司的Performax和PPG公司的tufRov,JM公司的StarROVTMLFTPlus等產(chǎn)品,可使玻纖在增強(qiáng)塑料制品中的保留長(zhǎng)度從原來(lái)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(qiáng)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(fù)合纖維織物,進(jìn)而將這種復(fù)合織物加工成板材,再進(jìn)一步做成玻纖增強(qiáng)塑料制品。這種制品玻纖含量高,增強(qiáng)效果好。 3.將玻纖針刺短切氈、連續(xù)氈,兩面熱復(fù)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(duì)有芯材的玻纖氈亦有做些增強(qiáng)或混入一些塑料纖維。最新的發(fā)展是,將GMT熱態(tài)直接壓成制品,稱為GMT-D,以求得更高的生產(chǎn)效率。
4.為增強(qiáng)一些高性能的塑料,還采用連續(xù)玻纖紗、單向布或玻纖織物,預(yù)漬塑料,形成增強(qiáng)帶、片,再進(jìn)一步熱壓成高性能增塑制品。已有批量生產(chǎn)的PPS、PEEK等玻纖增強(qiáng)片(板),用于航空等高要求領(lǐng)域。美國(guó)phoenixxTPC公司、德國(guó)Bond-Laminates公司和KREMPEL公司在開發(fā)預(yù)漬料方面取得了很好成效,國(guó)內(nèi)也開始有企業(yè)在做這方面的開發(fā)。
四、鞏固傳統(tǒng)增強(qiáng)熱固性樹脂基材市場(chǎng)增強(qiáng)熱固性樹脂是玻纖基材最大的傳統(tǒng)市場(chǎng)。近些年,其發(fā)展有三個(gè)主要要求:體現(xiàn)更好的結(jié)構(gòu)特性;適應(yīng)閉模(如RTM,真空澆注等)和高效批量生產(chǎn)的工藝性;適應(yīng)大型、精細(xì)FRP制品的要求。因此,對(duì)玻纖基材的要求,一方面是傳統(tǒng)產(chǎn)品提高質(zhì)量,擴(kuò)大產(chǎn)品系列,如高質(zhì)量SMC和纏繞用紗、薄型優(yōu)質(zhì)短切氈等;另一方面則是擴(kuò)大一些新的制品,主要有:
1.針織(經(jīng)編)產(chǎn)品。這種產(chǎn)品更能適合方向性和復(fù)合性的選擇,玻纖可處無(wú)折皺狀態(tài)而受到歡迎。國(guó)外一些專業(yè)廠家迅速發(fā)展,如德國(guó)SAERTEX公司幾年間迅速擴(kuò)充了7個(gè)工廠。大型玻纖企業(yè)也都注意延伸這種產(chǎn)品,如Alhstrom公司就有80余臺(tái)設(shè)備。近幾年國(guó)內(nèi)各大玻纖企業(yè)也開始注意這類產(chǎn)品,誕生了一些專業(yè)廠家,如聯(lián)洋公司等。市場(chǎng)需求和技術(shù)開發(fā),使這類產(chǎn)品這些年增長(zhǎng)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(jié)構(gòu)是由紗線進(jìn)行對(duì)角線交叉而形成,其織物且有周邊均衡的特點(diǎn)。這種基材國(guó)外被用來(lái)增強(qiáng)筒、管等復(fù)合材料制品,如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的殼體、管道補(bǔ)漏、制造假肢和運(yùn)動(dòng)器具,美國(guó)的A&P公司、德國(guó)的EUROCARBON公司等在致力開發(fā)這種產(chǎn)品和應(yīng)用,我國(guó)還開發(fā)不夠。
所謂窄幅織物是指30厘米以下的帶、繩等。這類增強(qiáng)基材,有時(shí)單獨(dú)使用,如纏繞和醫(yī)用繃帶等場(chǎng)合,有時(shí)和紗態(tài)及寬幅織物增強(qiáng)基材配套使用。這種織物的結(jié)構(gòu)和加工方法不同構(gòu)成多規(guī)格產(chǎn)品。隨著復(fù)合材料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的追求,窄幅玻纖增強(qiáng)基材已成為不可缺少的配套材料。國(guó)外有些企業(yè)專業(yè)化生產(chǎn)這類產(chǎn)品,最近國(guó)內(nèi)也有企業(yè)開始這類產(chǎn)品的專業(yè)化生產(chǎn)。
3.多維織物。為克服平面玻纖織物增強(qiáng)復(fù)合材料后層間連接較弱的缺點(diǎn),近20年來(lái)企業(yè)就積極研究開發(fā)兩維半、三維等多維織物。一些專業(yè)技術(shù)開發(fā)單位根據(jù)需要提供多維織物的技術(shù)和裝備,包括機(jī)織、編織和針織。用多維玻纖織物可更好增強(qiáng)三維復(fù)合材料,所增強(qiáng)的復(fù)合材料能承受多種方向的機(jī)械應(yīng)力和熱力。航天航空領(lǐng)域越來(lái)越多地采用多維織物增強(qiáng)基材。近年來(lái)人們還采用雙針床針織和三維機(jī)織技術(shù)開發(fā)了有連接的雙層以上玻纖中空織物、可以用來(lái)直接增強(qiáng)空腹復(fù)合材料板材,國(guó)內(nèi)外都有企業(yè)在積極開發(fā)中。
4.復(fù)合織物。為使大型復(fù)合材料制品 |