我國玻璃纖維行業前景分析

    目前,我國玻璃纖維工業正處在由大變強的形勢下。和發達相比,我國玻纖工業現在還不強,這主要表現在:整體技術水平尚與先進有差距,技術上引進、仿制多,自主知識產權少;整個行業企業數眾多,企業間技術水平差別甚大,多數企業技術裝備相對低下,整體生產效率比較低;中低檔產品多,一些高檔產品仍需進口,新產品開發力不強,整體產品質量有待提高;雖然我們有成本優勢,但綜合技術、裝備、經營、管理,及國際競爭力等還不強。我國玻纖產業要抓緊利用當前機遇,走好由大變強之路。
    更好地發展玻纖增強基材是我國玻纖工業由大變強的關鍵之一這是從玻纖特性和市場需求兩方面決定的:
    1.玻璃纖維作為一種工業材料,它的性能決定了它很少直接使用,它的工業化和發展主要是作為塑料增強基材,隨著市場需求的變化,玻璃纖維還被用來增強一些其他材料。所以從某種意義上講,玻璃纖維就是一種增強基材。也就是說玻纖增強基材發展好了,整個玻纖工業就發展好了。人工合成高分子材料――塑料的工業化,是現代工業材料發展的階段標志,且正向更多更好性能的高分子材料方向發展。用玻璃纖維增強塑料,可以對塑料進行改性,提高它們的性能,擴大它們的應用,尤其在提高機械性能方面性能顯著,如作為普通塑料的聚丙?。≒P),經玻璃纖維增強就可作為工程塑料使用。
    玻璃纖維有80%左右用于以各種形式增強高分子材料方面。在樹脂基材復合材料中,目前也在發展天然纖維、碳纖維和芳綸纖維等一些化學纖維作為增強基材,但玻璃纖維仍占有85%的絕對優勢份額。這也就成為玻纖增強基材的開發重點。
    2.復合材料作為現代工業材料發展新階段的標志,當前正迅速發展著。這種發展一方面是量和品種的增加,另一方面則是性能要求的提高。我國國民經濟多年的持續發展,逐漸提出了更高發展質量的要求。因此這幾年我國復合材料增長率居高。這就從需求角度提高了對玻纖增強基材的要求。
    對玻纖增強基材提高性能要求的重點表現在:更高的比強度,更好的工藝性(適應閉模、規?;a和更精細的產品等),更好的環保性,更好的功能性(電、光、智能等),更好的耐熱性等。復合材料的發展要求推動著玻纖增強基材的更好發展。
    某種意義上說,抓好玻纖增強基材的發展是抓好我國玻纖工業發展的主要途徑。
    復合材料的發展也要求更好地發展玻纖增強基材先相對廣義地看一下與玻纖有關的復合材料的發展,以強調玻纖產業對推進這些復合材料發展的責任。
    1.對于FRSP、FRTP和玻纖基CCL這三個玻纖主流應用行業,國內對玻纖的年總需量已在75萬噸以上。這是我們玻纖行業先要滿足的需求,不但要滿足當前需求,還要滿足它們發展中在量和質各方面的需求。
    2.使玻纖增強橡膠等彈性體和涂覆PVC、丙烯酸酯、聚氨酯、硅橡膠、聚四氟乙烯等高分子材料得以增強和改性,用于耐熱、耐濕、耐候、耐磨等需求的用量在不斷擴大和增加。
    3.建筑領域對玻纖增強基材需求量大面廣。隨著建筑節能、安全、美觀的要求,新型輕質建筑材料被越來越多地應用。玻纖增強的一些材料,由于有性能方面的優勢也被越來越多地采用。除FRP制品外,主要有:
    ①以玻纖氈和織物為增強的改性瀝青防水材料。在美國,玻纖基瀝青瓦年使用量30億平方米左右,需要用掉其玻纖產量的1/3.我國防水材料也在大力推進產品結構調整,規劃使新型防水材料比例從目前的50%左右調整到2010年的85%左右,其中以玻纖氈為胎體的改性瀝青瓦產品,計劃每年施工面積從2005年占整個防水材料2.6%的1700萬平方米,增加到2010年的5000萬平方米,占整個防水材料的6%.除此之外,在防水卷材和防水現場施工中,還要使用不少玻纖氈、織物,及與聚酯纖維的混織物。
    ②玻纖增強石膏制品。在發達,石膏板的應用已極其廣泛,美國年用量已超過30億平方米,人均消費量達10平方米,平均每平方米建筑消耗紙面石膏板約4平方米。10%以上的石膏板用玻纖內混或玻纖氈、布代紙貼面增強。這樣可以顯著提高石膏板的強度和耐火性,且這種趨勢還在迅速擴大。我國石膏貯量豐富,電廠廢碴脫硫石膏的利用更擴大了石膏的資源。我國石膏板年產量已近10億平方米,近來不少地方還在擴建增產,所以玻纖增強石膏制品的潛在市場需求很大。
    ③增強菱鎂材料。我國菱鎂礦儲量已探明在30億噸以上,居。玻纖增強氯氧鎂膠凝材料可制成玻鎂裝飾板。以改性氯氧鎂水泥為膠凝材料,以中堿或無堿玻璃纖維布為增強材料,以絕熱用模塑聚苯乙烯泡沫塑料等為芯材而制成的風管叫玻鎂風管,它與鐵皮風管比,有壽命長、重量輕、漏風率低、噪音小、用電省、防火性好等優點。前三四年由于選材和制作的混亂,墻體或吊板用菱鎂建筑材料被發改委下令限制。隨著空調通風使用的普及化和菱鎂行業管理的加強,生產工藝技術的改進,及產品標準的修訂和嚴格化,2005年年底發改委已取消了對此類產品的限制。由此出現并增加了一些規?;?、質量穩定的玻鎂板生產企業,不僅滿足了國內增長的需求,還有相當數量的出口。因此,這一應用領域對玻纖也會有一定的需求量。
    ④增強水泥制品。包括用耐堿纖維短切增強水泥裝飾品和非承重板材;織物表面涂覆塑料,增強或掛敷水泥紗漿;用FRP筋方式在不能使用鋼筋的環境下增強混凝土。以上各種形式的玻纖增強水泥對玻纖也有不少的需求量。
    玻璃纖維增強基材的發展技術重點一、主導方向綜上所述,玻纖增強基材的發展要緊緊圍繞滿足相關復合材料的要求和發展。為此,玻纖產業要提高自身的生產效率,并不斷擴大品種,提高質量。提高生產效率是為了更好地實現量的滿足,并盡力降低生產成本。要使我國玻纖增強基材更好地發展,當前主要是強調品種和質量方面的滿足。這種滿足從復合材料的共同規律來看,復合材料的力學、功能及特殊性能都與增強基材密切相關。
    玻纖增強基材的提高主要有以下幾個層面:
    1.穩定并提高玻纖增強基材的基本性能。這是鞏固擴大玻纖在和其他纖維材料競爭中,作為主導增強基材的重要方面。開發具有更好功能性的玻纖是比較有效的方法。
    2.開發多種穩定力學特性的玻纖制品并能較好適應組合和配套,給復合材料可設計性更多的結構選擇,是玻纖增強基材制品開發要注意的方向。
    3.要充分考慮玻纖增強基材本身及復合材料生產的可持續性,并從積極推進整個經濟可持續發展中找發展方向,包括節能降耗、環境友好是不可忽視的技術因素。
    4.要注意滿足復合材料各種成型工藝,特別是閉模、規?;?、自動化、連續性高效生產工藝對玻纖增強基材的要求,根據不同工藝在浸透速度、結構形式等方面滿足要求。
    5.高度重視浸潤劑和黏結劑的開發,提高玻纖與被增強基材的偶聯作用,大限度地發揮玻纖的增強作用,體現復合材料的耦合效應。
    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