纖維基增強材料廣泛用于塑料改性，它提供了一種有效且經濟實惠的方法來改變強度和剛度等性能特性。其中，玻璃纖維仍然是用于聚合物增強的重要、廣泛的纖維，但其他纖維也會被使用。隨著成本下降和可回收牌號越來越多，碳纖維被越來越多地用于輕質熱塑性材料的改性。雖然大多數改性使用短纖維或長纖維增強材料，但非纖維類型，例如實心或空心玻璃珠，也正在出現。

　　玻纖的發展

　　巨石公司近開發了一種超高模量玻璃纖維，其模量為100 GPa，而普通E纖維為70-75Gpa。 該公司表示，E9玻璃纖維采用先進的生產技術生產，顯著提高了性價比。該公司表示，預計E9玻璃纖維將為風電、基礎設施、交通、航空航天等高端應用領域以及光纜加固、耐溫材料和運動器材等領域提供新的解決方案。

　　與此同時，玻璃纖維制造商約翰斯曼維爾（Johns Manville）在其位于斯洛伐克Trnava的工程產品工廠建立了一個廢玻璃纖維熱回收裝置。“這項投資的主要目標是通過大幅減少玻璃纖維廢物的填埋來實現對環境的切實積極影響，”該公司歐洲/亞洲環境、健康和安全經理 Elena Hrivikova 說。“這個項目是我們對歐盟委員會零廢物計劃的響應行動之一，也是我們對地球自然資源可持續管理的總體目標。”

　　Trnava 裝置的預計回收能力每小時超過三噸，包括一個倉儲區、進料和輸送設備、粉碎機、燃燒室和碾磨機。加工后，回收的玻璃粉末不含有機顆粒，可作為原材料重新引入現場玻璃生產過程。該公司估計該項目每年將避免垃圾填埋場產生一萬多噸垃圾。

　　“我們已投資近 1000 萬歐元用于先進的技術，并確?；厥漳芰⑹固貭柤{瓦的玻璃纖維產能進一步增長，”JM 工程產品業務運營總監 Martin Nywlt 說。

　　

　　中空球

　　中鋼馬鞍山新材料科技有限公司開發了一系列中空玻璃微珠，用作需要更高機械性能的改性材料的低密度添加劑，用于船舶、航空航天和汽車結構部件。

　　例如，該公司的 T40 級硼硅酸鹽中空玻璃微珠被描述為具有高抗壓強度的輕質低導熱增強添加劑。據說它們可以提高 PA6 改性料的拉伸強度、沖擊強度和硬度，并提高硬質 PVC 的尺寸穩定性和耐熱性。用于 ABS 改性，可以提高尺寸穩定性并減少收縮。應用包括軸承、相機組件、管道、電視柜和汽車零件。

　　使用中空玻璃微珠時必須小心。該公司表示，它們可能會被復合和注塑成型等過程中產生的高剪切力和壓力壓碎?？箟簭姸扰c體積密度有關：體積密度為 0.125 g/ml 的玻璃球的抗壓強度為 250 psi (1.8 MPa)；密度為0.60 g/ml的球體在18000 psi (124 MPa) 左右。中鋼表示，其空心玻璃微珠的直徑范圍為 11-18 微米，抗壓強度為 8000-10000 psi (55-69 MPa)，具體取決于牌號。

　　據該公司稱，其空心微珠可以在雙螺桿或捏合擠出機上成功加入，建議后段進料，以便將微珠引入熔融聚合物中，并表示螺桿的設計應盡量減少剪切，不推薦捏合塊。它說，短纖維喂料斗通常也適合添加微珠，螺旋類型的能提供穩定的喂料。其他建議包括使用真空排氣和水下造粒設備。

　　纖維替代

　　去年，Mafic 在美國北卡羅來納州謝爾比的據稱是上大的玄武巖纖維工廠開始運營。該工廠是北美家，投資 2000 萬美元，每年能夠生產 6000 噸玄武巖纖維，相當于目前玄武巖纖維產量的近 30%。

　　

　　玄武巖纖維是一種拉制的連續礦物纖維。它由開采的玄武巖制成，先經過清洗，然后將其放入約 1500°C 的熔爐中變成熔體，然后通過金屬糊化擠出形成單獨的細絲。離開套管時，纖維長絲會變硬，并在與其他成品纖維纏繞以形成股線之前施加上漿劑以改善其性能。

　　據 Mafic 稱，玄武巖纖維由于其輕量化潛力和低成本，非常適合用作聚合物復合材料中的增強添加劑，用于汽車等應用。它可作為長度為 3 至 96 毫米的短纖維供貨，并可提供適用于 PE、PP 和 PA 的上漿劑。該公司還提供預混合的 PP-LFT 化合物。

　　芳綸纖維具有低密度/高拉伸強度比，使其適用于各種聚合物增強應用。一段時間以來，帝人芳綸一直在與許多合作伙伴合作開展以可持續發展為重點的試點項目，以利用可再生生物基材料開發高性能 Twaron 芳綸纖維。該試點項目表明，在不改變所得 Twaron 芳綸紗線的材料特性的情況下，可以減少生產過程對環境的影響（該公司在荷蘭的一家工廠生產其 Twaron 超高強度對位芳綸纖維）。

　　碳纖維發展

　　東麗公司（Toray Industries） 的新開發成果是一種高拉伸模量碳纖維，它計劃在未來幾年內將其作為纖維和用于注塑成型的熱塑性顆粒進行商業化。

　　東麗目前的產品線包括用于壓力容器、航空航天、汽車和其他工業應用的Torayca T系列高強度碳纖維和 Torayca T1100G 碳纖維，其拉伸強度為 7.0GPa，拉伸彈性模量為320GPa。2018 年，它將Torayca M40X 商業化，以擴大碳纖維在高端運動設備和航空航天結構方面的潛力。據說這是使用納米級纖維結構控制來平衡5.7GPa的拉伸強度和377GPa的拉伸模量。然而，5.0 微米的纖維直徑限制了生產效率，這使得成本成為一個問題。

　　東麗通過優化Torayca MX 系列控制技術來制造具有均勻內部結構的7.0 微米纖維，從而在新開發中解決了這個問題。這也增加了纖維的拉伸彈性模量，達到390GPa，比Torayca工業應用產品的標準水平高約70%，并提供更好的性價比。

　　該公司表示，與傳統的高拉伸模量產品相比，采用新開發的碳纖維的熱塑性顆粒在成型后可保持更長的纖維長度。因此，顆粒可以生產拉伸模量高達 41GPa 和比重為 1.4 的零件（可媲美鎂合金的 45GPa 和比重為 1.8）。它聲稱使用顆粒制造復雜的注塑成型零件可以提高生產率并顯著減輕重量。

　　報告稱，歐洲對用于電子和醫療應用的碳增強材料的需求不斷增長，總部位于德國的帝人碳素歐洲公司已將其短切碳纖維Tenax-E HT C604 6mm牌號的產能提高了40%。該公司表示，近年來對C604牌號的需求顯著增加，它表示該牌號能夠生產具有良好機械性能和導電性的高級材料。直到近，帝人在日本的三島工廠該牌號的產能才能滿足歐洲的需求。德國產能的增加意味著它現在可以更靈活地應對當地客戶的需求。其他Tenax短纖維產品的切碎、造?；蚰肽ピ谌毡竞兔绹墓S生產。它們有多種尺寸可供選擇。

　　去年，Zoltek 發布了為福特開發的發動機罩的詳細信息，該發動機罩使用 PA66 化合物中的 Zoltek PX35 碳纖維，比原來使用鋁時減輕了 24% 的重量，并通過螺栓接口、連接點處的螺紋插件和 RTV 密封件在所有地方加入了負載限制器。PX35 短切纖維經常與工程熱塑性塑料（如 PC、PA）和高溫熱塑性樹脂（如 PEEK 和 PEI）混合。據說短切纖維具有高堆積密度值，這使得喂料更加穩定，并且在復合過程中易于分布。

　　復合式注塑

　　德國的 Koller Kunststofftechnik 于去年年底開始為一款未公開的寶馬車型生產骨架注塑擋風玻璃框架，使用由 SGL Carbon 提供的熱塑性浸漬碳纖維增強型材。型材將由 SGL 在其位于奧地利因克萊斯（ Innkreis）的工廠使用其50k碳纖維生產，隨后由 Koller 使用混合注塑技術加工成擋風玻璃組件。

　　

　　熱塑性復合材料部件是一種結構部件，它將取代傳統的鋼元件作為車頂框架之間的連接元件并提供穩定功能。碳纖維型材為零件增加了所需的剛度和碰撞安全性，同時有助于減輕車頂的重量。在寶馬的車型中，該部件將減輕相對于鋼制設計的40%的重量。

　　巴斯夫 Ultramid Advanced 聚鄰苯二甲酰胺 (PPA) 產品家族的新成員包括具有20%、30%和40% 增強的碳纖維增強牌號。該公司表示，新材料將能夠生產輕質部件，可以安全地替代鋁和鎂，而不會損失剛度和強度。它們也是導電的。這些材料基于巴斯夫的 Ultramid Advanced N (PA9T)，由于吸水率低、耐化學性和水解性好、強度和模量高，因此具有高尺寸穩定性。

　　據巴斯夫稱，與鎂或鋁相比，具有40%碳纖維增強材料的Ultramid Advanced N3HC8等級在80°C（調濕后）顯示出更好的強度和模量。在120°C下加熱老化5000小時或在150°C下加熱老化3000小時后，它還能保持近100%的拉伸模量。

　　“我們采用碳纖維的新型PPA化合物是理想的金屬替代品，”巴斯夫PPA業務管理部門的Michael Pilarski 說。“這不僅僅是從材料特性的角度來看。用鎂或鋁生產零件還需要額外的后處理和加工，這會增加系統成本。鑒于我們的新PPA等級有機會減輕25-30%的重量，我們可以為傳統上由金屬制造的零件提供安全、經濟高效和高性能的替代品。”

　　該公司還強調了與玻璃纖維增強PA相比，新型碳纖維增強 PPA 化合物在重量和拉伸模量方面的優勢。用 20%（重量比例）碳纖維增強的PPA等級比用50%玻璃纖維填充的PA6或PA66 輕約20%；20%碳纖維增強Ultramid Advanced復合物的拉伸強度優于或等同于50%玻璃纖維增強聚酰胺，并且加工更容易。

　　新的碳纖維增強Ultramid Advanced牌號預計將應用于車身、底盤和動力系統的汽車結構部件，工業應用中的泵、風扇、齒輪和壓縮機，以及消費電子產品中的超輕量部件。

　　

　　回收行動

　　不久前，比利時的Procotex Corporation收購了位于英國但隸屬于德國 Haniel 集團的ELG Carbon Fibre 的再生短碳纖維業務。Procotex將繼續為ELG客戶提供服務，并表示不會中斷業務。該公司表示，此次收購補充了其在法國的Apply Carbon子公司現有的碳纖維業務。ELG將繼續其回收長碳纖維的活動。

　　

　　總部位于德國的Romira是使用再生碳纖維的改性企業名單中的新成員，推出了一系列高強度和輕質聚酰胺化合物。該公司表示，其再加工碳纖維 (rp-CF) 是由的碳纖維制造商提供的殘余切屑/邊角料生產的。它聲稱，由于纖維是原始質量，因此它們提供了均質的特性，因此不會因混合纖維類型而導致特性波動。與主要碳纖維相比，使用rp-CF還可以減少90%的二氧化碳排放量。