玻纖新技術、新產品應用介紹
在2015年玻璃纖維/復合材料年會上,重慶國際復合材料有限公司的副總工程師、研發中心主任曾慶文先生介紹了復合材料在重慶發展的相關情況:
重慶是復合材料增長快的,有國外企業已經在重慶建廠了,國內企業也應該把握這次機會;另外,重慶這邊是山城,濕度相對比較大,所以對熱固復合材料有比較大的需求,同樣生產也比較早,希望大家來到重慶,在重慶多停留,多去考察一下。
先看一下玻纖和復合材料的對比,復合材料具有輕質、高強、高模等性能優點:
樹脂基復合材料的特點:
1)比模量、比強度高
2) 抗疲勞性好(一般情況下,金屬疲勞極限是其拉伸強度的20~50%,
CF增強樹脂基復合材料的疲勞極限是其拉伸強度的70~80%)
3)具有粘彈性
4)減震性、降噪性好
5)具有多種功能(耐燒蝕性好、高度的電絕緣性能、耐腐蝕性能好)
6)便于整體成型
7)材料的結構、性能具有可設計性
8)不均質呈現各向異性
復合材料可設計性強、具有優異的疲勞性能、耐腐蝕性能等。
復合材料比強度高:
玻纖增強熱塑性復合材料與金屬材料比強度的對比:

復合材料的 可選擇性與復雜性:強度分布寬;耐溫性分布寬;強度受纖維取向影響大。

復合材料的 可選擇性與復雜性:

玻纖復合材料發展方向:低排放、低氣味、高強度、高模量、輕量化、薄壁化、結構- 功能一體化、更強調系統成本。
玻璃纖維持續改進的主要研究方向:

量產的玻璃纖維系列:

低介電纖維HL:

低介電短切纖維增強PA66:

環保高性能的ECT將被廣泛應用:

TM纖維的應用與發展:

市場應用對產品升級提出了迫切的要求:
相同功率的葉片不斷加長 :
1.5MW :37.5m 、40.25m 、42.5m 、45.3m 、…
2.0MW :40m 、51.3m 、54m 、57m 、… …
大功率長葉片不斷突破:
75m 、77.7 、83.5m 、… ….
長葉片的記錄幾乎每年都在被刷新,復合材料電線桿、塔的市場不斷擴展,建筑橋梁的標預將出臺……
1 ) TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉伸強度/Tensile strength(ISO 527-5)

2 ) TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉伸模量/Tensile modulus(ISO 527-5)

3 ). TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉伸性能對比分析/ Tensile properties comparison

4. TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉-拉疲勞/Tensile-tensile fatigue(ISO 13003)

近2年的復合材料發展情況

2014年熱固性復合材料

熱固性復合材料用玻璃纖維:適合機器人用噴射紗、衛浴用SMC紗,耐黃變、低VOC的環保型SMC、BMC紗, 疲勞性、耐熱水優異的高壓環氧管道用紗,468B 剪切強度高、韌性優異的拉擠用紗,聚氨酯樹脂(PUR)用紗、抗靜電的玻璃鋼管道用紗。
自動化機械手噴射工藝用紗10A:
產品特點:浸潤性、穩透性適中、成帶性與分散性均衡;貼模性、排泡性優異;優異的切斷性;使用工藝性優異。
應用優勢:抽出性、轉換性好;能有效減少停機次數,提高效率;采用機械手噴,能更精確的控制原材料消耗。
快速浸透、終態優異的噴射紗ER10-2400:

SMC用紗:

浸穿性優異的衛浴用紗ER56A-4800特點:1、易切割、分散好;2、優異的浸穿性能;3、模壓流動性好;4、耐水煮性能好;5、可提供150Kg/Bobbin。
低VOC、低氣味、顏色好的環保型SMC紗:

ECT55T產品評價:

低VOC、顏色好的環保型BMC短切紗:

高壓環氧管道用紗 ECT468B:
力學性能:1.靜態力學性能;2.長期疲勞性能;3.耐腐蝕性能。
工藝性能:1.浸透情況;2.毛紗情況;3.生產效率。
其他:1.復合材料制品顏色;2.性價比;3.產品質量穩定性。
高壓環氧管道用紗 ECT468B:

高壓環氧管道用紗 ECT468B:

高剪切強度、高耐折性的拉擠用紗469E:

纖維對彎曲強度、剪切強度的影響

增強的復合材料耐扭轉韌性好、耐溫性好

顏色好、耐腐蝕性好的ECT絕緣玻纖

高性能的絕緣材料用直接紗 ECT466:

柔性管道用紗 ECT4301P:干紗抗拉強度高 ;毛紗少,抽出性好 ;ECT 更優良的耐酸腐蝕能力;直接纏繞(編織)工藝;柔性軟管(輸油、輸水)。ECT4301P 主要應用于增強 柔性軟管, 若產品需要更 優良的 強度,可選用TM玻璃生產。
PUR 復合材料優勢及專用玻璃纖維:

適合葉片的聚氨酯(PUR)用高模量纖維:

增強 PU 用紗 ECT467R:
聚氨酯復合材料相比于國內普遍采用的環氧、不飽和、乙烯基等傳統樹脂復合材料,具有明顯的綜合性能優勢:(1)耐老化性能、耐腐蝕性能突出;(2)優異的機械性能,尤其是90度方向的強度、抗沖擊性和耐磨性;(3)電學性能優良,體積電阻率>1016 Ω cm,工頻介電損耗 <0.4%;(4)阻燃性能良好,疏水性優異。
產品應用:太陽能邊框、支架、大蓬支架等,民用建筑、人行天橋、小型公路橋、軌道交通、市政公用工程等,活動板房,……..
拉擠枕木用紗 R101MD- - 13800:1.與PU樹脂反應性、相容性好;2.毛紗少,耐磨性好;3.直接紗合股紗混絡,分散均勻;4.力學性能優異;5.懸垂度好,長短均勻。
PU 枕木,玻纖增強的微孔彈性體:比強度大、減震、降噪、絕緣性好、? 高耐久和環保等。
主要的應用:彎道、岔道、橋上、居民區、高鐵。
抗靜電的高性能玻璃纖維:

抗靜電材料:

彩色織物:

產品應用:電子產品外殼、個性化行旅箱、彩色打印基布……
熱塑性工程塑料用短切纖維:針對熱塑性樹脂的結構特性和后續的加工要求,充分利用品種多樣(E-glass、ECT、TM、HT、HL)、品質穩定的玻璃,再結合專有的表面處理技術,開發了PA、PBT、PP、PPO、PPS、LCP等樹脂專用、直徑6~13微米的短切紗,形成了較為完整的系列,可以為客戶的差異化競爭提供合適的產品、也可按客戶需求開發。
產品特點:與樹脂有良好的相容性、優良的集束性,使用工藝性好,復合材料具有優異的力學性能、賦予優異的耐溫性、耐蝕性。
功能纖維-扁平玻璃纖維:扁平玻璃纖維是一種通過特殊的生產工藝技術制造的具有非圓形斷面的功能性玻璃纖維產品。產品特點:改善復合材料制品流動性、解決復合材料制品翹曲性、改善復合材料制品尺寸穩定性、提高復合材料制品力學性能。

301T增強PA的性能對比:

扁平纖維特點及應用開發:

阻燃纖維增強PBT的阻燃性對比:

達到V0級時的機械性能對比:

熱塑性增強材料的發展歷程:

熱塑性連續片材用紗ER4305S:

玻纖復合材料的未來:熱塑性復合材料仍將呈持續增長趨勢,但對增強材料的需求將更加多樣化;熱固性復合材料將向高效、環保方面轉型升級;市政工程用復合材料有可能再次得到發展;環保用復合材料可能成為新的增長點;超高強玻纖可能替代碳纖維成為新能源車用增強材料。

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重慶是復合材料增長快的,有國外企業已經在重慶建廠了,國內企業也應該把握這次機會;另外,重慶這邊是山城,濕度相對比較大,所以對熱固復合材料有比較大的需求,同樣生產也比較早,希望大家來到重慶,在重慶多停留,多去考察一下。
先看一下玻纖和復合材料的對比,復合材料具有輕質、高強、高模等性能優點:
樹脂基復合材料的特點:
1)比模量、比強度高
2) 抗疲勞性好(一般情況下,金屬疲勞極限是其拉伸強度的20~50%,
CF增強樹脂基復合材料的疲勞極限是其拉伸強度的70~80%)
3)具有粘彈性
4)減震性、降噪性好
5)具有多種功能(耐燒蝕性好、高度的電絕緣性能、耐腐蝕性能好)
6)便于整體成型
7)材料的結構、性能具有可設計性
8)不均質呈現各向異性
復合材料可設計性強、具有優異的疲勞性能、耐腐蝕性能等。
復合材料比強度高:
玻纖增強熱塑性復合材料與金屬材料比強度的對比:

復合材料的 可選擇性與復雜性:強度分布寬;耐溫性分布寬;強度受纖維取向影響大。

復合材料的 可選擇性與復雜性:

玻纖復合材料發展方向:低排放、低氣味、高強度、高模量、輕量化、薄壁化、結構- 功能一體化、更強調系統成本。
玻璃纖維持續改進的主要研究方向:

量產的玻璃纖維系列:

低介電纖維HL:

低介電短切纖維增強PA66:

環保高性能的ECT將被廣泛應用:

TM纖維的應用與發展:

市場應用對產品升級提出了迫切的要求:
相同功率的葉片不斷加長 :
1.5MW :37.5m 、40.25m 、42.5m 、45.3m 、…
2.0MW :40m 、51.3m 、54m 、57m 、… …
大功率長葉片不斷突破:
75m 、77.7 、83.5m 、… ….
長葉片的記錄幾乎每年都在被刷新,復合材料電線桿、塔的市場不斷擴展,建筑橋梁的標預將出臺……
1 ) TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉伸強度/Tensile strength(ISO 527-5)

2 ) TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉伸模量/Tensile modulus(ISO 527-5)

3 ). TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉伸性能對比分析/ Tensile properties comparison

4. TM + + glass 的性能優勢 /Advantages of TM + glassfiber拉-拉疲勞/Tensile-tensile fatigue(ISO 13003)

近2年的復合材料發展情況

2014年熱固性復合材料

熱固性復合材料用玻璃纖維:適合機器人用噴射紗、衛浴用SMC紗,耐黃變、低VOC的環保型SMC、BMC紗, 疲勞性、耐熱水優異的高壓環氧管道用紗,468B 剪切強度高、韌性優異的拉擠用紗,聚氨酯樹脂(PUR)用紗、抗靜電的玻璃鋼管道用紗。
自動化機械手噴射工藝用紗10A:
產品特點:浸潤性、穩透性適中、成帶性與分散性均衡;貼模性、排泡性優異;優異的切斷性;使用工藝性優異。
應用優勢:抽出性、轉換性好;能有效減少停機次數,提高效率;采用機械手噴,能更精確的控制原材料消耗。
快速浸透、終態優異的噴射紗ER10-2400:

SMC用紗:

浸穿性優異的衛浴用紗ER56A-4800特點:1、易切割、分散好;2、優異的浸穿性能;3、模壓流動性好;4、耐水煮性能好;5、可提供150Kg/Bobbin。
低VOC、低氣味、顏色好的環保型SMC紗:

ECT55T產品評價:

低VOC、顏色好的環保型BMC短切紗:

高壓環氧管道用紗 ECT468B:
力學性能:1.靜態力學性能;2.長期疲勞性能;3.耐腐蝕性能。
工藝性能:1.浸透情況;2.毛紗情況;3.生產效率。
其他:1.復合材料制品顏色;2.性價比;3.產品質量穩定性。
高壓環氧管道用紗 ECT468B:

高壓環氧管道用紗 ECT468B:

高剪切強度、高耐折性的拉擠用紗469E:

纖維對彎曲強度、剪切強度的影響

增強的復合材料耐扭轉韌性好、耐溫性好

顏色好、耐腐蝕性好的ECT絕緣玻纖

高性能的絕緣材料用直接紗 ECT466:

柔性管道用紗 ECT4301P:干紗抗拉強度高 ;毛紗少,抽出性好 ;ECT 更優良的耐酸腐蝕能力;直接纏繞(編織)工藝;柔性軟管(輸油、輸水)。ECT4301P 主要應用于增強 柔性軟管, 若產品需要更 優良的 強度,可選用TM玻璃生產。
PUR 復合材料優勢及專用玻璃纖維:

適合葉片的聚氨酯(PUR)用高模量纖維:

增強 PU 用紗 ECT467R:
聚氨酯復合材料相比于國內普遍采用的環氧、不飽和、乙烯基等傳統樹脂復合材料,具有明顯的綜合性能優勢:(1)耐老化性能、耐腐蝕性能突出;(2)優異的機械性能,尤其是90度方向的強度、抗沖擊性和耐磨性;(3)電學性能優良,體積電阻率>1016 Ω cm,工頻介電損耗 <0.4%;(4)阻燃性能良好,疏水性優異。
產品應用:太陽能邊框、支架、大蓬支架等,民用建筑、人行天橋、小型公路橋、軌道交通、市政公用工程等,活動板房,……..
拉擠枕木用紗 R101MD- - 13800:1.與PU樹脂反應性、相容性好;2.毛紗少,耐磨性好;3.直接紗合股紗混絡,分散均勻;4.力學性能優異;5.懸垂度好,長短均勻。
PU 枕木,玻纖增強的微孔彈性體:比強度大、減震、降噪、絕緣性好、? 高耐久和環保等。
主要的應用:彎道、岔道、橋上、居民區、高鐵。
抗靜電的高性能玻璃纖維:

抗靜電材料:

彩色織物:

產品應用:電子產品外殼、個性化行旅箱、彩色打印基布……
熱塑性工程塑料用短切纖維:針對熱塑性樹脂的結構特性和后續的加工要求,充分利用品種多樣(E-glass、ECT、TM、HT、HL)、品質穩定的玻璃,再結合專有的表面處理技術,開發了PA、PBT、PP、PPO、PPS、LCP等樹脂專用、直徑6~13微米的短切紗,形成了較為完整的系列,可以為客戶的差異化競爭提供合適的產品、也可按客戶需求開發。
產品特點:與樹脂有良好的相容性、優良的集束性,使用工藝性好,復合材料具有優異的力學性能、賦予優異的耐溫性、耐蝕性。
功能纖維-扁平玻璃纖維:扁平玻璃纖維是一種通過特殊的生產工藝技術制造的具有非圓形斷面的功能性玻璃纖維產品。產品特點:改善復合材料制品流動性、解決復合材料制品翹曲性、改善復合材料制品尺寸穩定性、提高復合材料制品力學性能。

301T增強PA的性能對比:

扁平纖維特點及應用開發:

阻燃纖維增強PBT的阻燃性對比:

達到V0級時的機械性能對比:

熱塑性增強材料的發展歷程:

熱塑性連續片材用紗ER4305S:

玻纖復合材料的未來:熱塑性復合材料仍將呈持續增長趨勢,但對增強材料的需求將更加多樣化;熱固性復合材料將向高效、環保方面轉型升級;市政工程用復合材料有可能再次得到發展;環保用復合材料可能成為新的增長點;超高強玻纖可能替代碳纖維成為新能源車用增強材料。

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