我國玻璃鋼/復合材料行業發展動向

   1.我國玻璃鋼/復合材料行業得到快速發展
    我國的玻璃鋼(GRP-FRP,玻璃纖維增強塑料)工業起步于1958年,相比許多行業來說玻璃鋼是一個小行業,但由于玻璃鋼屬于新型復合材料,科技含量高,因此工業總產值增長很快,一直以高于我國GDP增長的速度在發展。
    2007年據玻璃鋼工業協會統計,我國熱固性玻璃鋼(FRSP)與熱塑性玻璃鋼(FRTP)的產量已分別達160萬噸與54萬噸,加上覆銅板(CCL)58萬噸,總產量超過270萬噸,已超過德國、日本躍居第2位,僅次于美國。

       
    現在玻璃鋼產品已滲入到工業、日常生活的方方面面,并有持續快速增長的勢頭。熱固性玻璃鋼是我國聚合物基復合材料的大領域,而其中占主導地位的是聚酯玻璃鋼(GF/UPR),2007年產量達160萬噸,比上年增加20萬噸,較上年增長11%。
    2007年對玻璃鋼行業來說是充滿挑戰的一年。加入WTO后,給玻璃鋼行業帶來了新的機遇與挑戰。同時,受原材料大幅度漲價和電力供應緊張的影響,盈利能力大幅下降。面臨嚴峻的形勢,全行業克服了重重困難,總體上保持了平穩的增長。
    2007年我國(大陸)玻璃鋼/復合材料產量見表2。

     
2.玻璃鋼/復合材料應用廣泛
    (1)建筑市場是大的玻璃鋼/復合材料市場
    建筑是玻璃鋼/復合材料的一個重要應用之處,快速發展的房地產市場由于北京2008奧運會的舉辦發展更快了。主要的建筑應用如水槽、冷卻塔和透明板材均采用手糊工藝制造。玻璃鋼協會的資料顯示,冷卻塔行業的年增長率為15~20%。
    玻璃鋼市政管道市場也正迅速發展著,2004年總產量為30萬噸。其它重要行業、消費品市場和電子電器市場中主要是家用電器和電子行業設備等熱塑性塑料制品。2007年增強型熱塑性塑料的產量為54萬噸,比2006年增長13%。
    (2)汽車市場中玻璃鋼/復合材料的使用在未來幾年預計也會迅速增長
    近幾年,汽車市場年增長率超過了30%,是全增長快的,同時受高經濟增長速度和生活水平提高的推動,能源需求正超出國內的供應能力。
    現在的玻璃鋼/復合材料成型不限于手糊、模壓、纏繞等,各種新的工藝方法相繼出現?;w樹脂由傳統的通用鄰苯、間苯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂向高性能的環氧乙烯基酯樹脂發展,增強材料從玻璃纖維向高性能的碳纖維、芳綸纖維等發展。這些高性能材料的使用,大大改善了復合材料的結構及性能,提高了成型速度和制造質量,加速了玻璃鋼/復合材料在汽車上的實用化進程。相信隨著車輛工業的發展,將會開發出各種性能優異的原料材料,以滿足適應和推動日益增長車輛工業的需求。 [-page-] 
  (3)風力發電需要大量的玻璃鋼/復合材料   
    受2006年1月生效的《可再生能源法》的推動,我國風能市場是復合材料的又一個重要市場。新法案規定風能裝備的70%必須是本地化生產的。
    是僅次于美國的用電大國,是上能源需求增長快的。為了減少對煤和石油的依賴,減少火力發電引起的環境問題,制定了可再生能源法,規定到2010年至少5%的電力由可再生能源產生,到2020年至少為10%。
    擁有很大的土地面積和很長的海岸線,因此風能資源豐富。據有關部門的估計,陸上可開發的風能資源具有253GW的發電潛力。風能資源豐富的地區主要位于東南沿海、內蒙古、新疆、甘肅省的河西走廊,以及東北、華北和青藏高原的某些地區。而海上的風能資源更具有750GW的發電能力。
    在上述有利形勢下,風力發電有著巨大的發展空間。的風電容量從2004年到2010年的年增率為39%,從2010年到2020年的年增率為20%.國內的風電設備制造業可再生能源政策極大地激活了的風電設備行業。在2000年年底,大約有10家風力發電機制造商,其中只有5家制造了600KW以上的風力機。但到2006年年底,已有30多家風力機制造商,包括24家本國廠商和至少7家外國廠商。
    風力發電需要大量復合材料,目前,絕大多數風力發電機的轉子葉片、機艙罩和整流罩都采用復合材料制造。每臺風力發電機有3個葉片,葉片的規模越來越大,一個大型的海上風力葉片長度在60米以上,重量可能達到20噸。由此可見,這些風力機部件為復合材料創造了一個非常強大的市場。風力發電機用復合材料主要以玻璃纖維為增強材料,碳纖維的應用也在增多。
3.玻璃鋼/復合材料的回收、循環利用將成為新的產業
    除了玻璃鋼/復合材料的應用,其回收問題也已成為玻璃鋼/復合材料工業發展的問題,甚至可以說回收利用是玻璃鋼/復合材料生命攸關的問題。很多為此限定玻璃鋼/復合材料制品生產商的年產量,如歐洲對報廢車輛的要求是,到2006年年底,每輛車要有85%可回收的塑料、橡膠和玻璃,到2015年底,這個數值要達到95%。
    面對這種局勢,作為玻璃鋼/復合材料的生產大國,不能僅僅為年產量高居第二位而自喜,而應進一步認識到因此所承擔的更重要的環境責任。回收玻璃鋼/復合材料不僅是對環境的保護,也能帶來可觀的經濟收益。
    以復合木質材料(WPC)為例,復合木質材料(WPC)是很值得推薦的一種復合材料,先起源于歐洲,后在北美迅速擴展。這種材料是以天然的含有纖維的木材下腳料、亞麻、黃麻、竹子、麥稈、玉米皮甚至廢報紙為原料,采用復合材料的制造工藝與聚合物如PP、PE、PVC及循環再利用的回收樹脂等制備出聚合物木材,從而使傳統的木材工業發生了令人驚詫的革命性的變化。過去5年中這種材料的市場需求增長很快,市場每年以100%的速率增長。
    這種材料中固體添加物含量可達70%,可制成外觀與木材相仿的板材、型材,目前用于室內外裝飾、復面板、門窗框等,替代天然木材。該材料的主要特點是:尺寸穩定性好、不腐朽、耐潮濕、吸水率低(僅0.7%松木為17%)、耐沖擊、膨脹系數與鋁合金接近、高溫下機械性能有所提高、耐低溫性能優異。如添加適當的阻燃劑、防火劑,可使材料的阻燃性能大大提高。加工、使用這種材料時,可使用傳統工具,可彎曲、鉆孔、釘、鋸、刻花紋、開榫;需加用固緊件時,其固緊強度比天然木材高2~4倍并可對其進行各種類型的連接。
    這種材料利用大量的廢棄物,制造成本低廉,易于制造及使用,可回收再利用(甚至可回收利用多次),是對環境友善的材料,值得推廣。如果用這種使用壽命更長的材料來替代天然木材,將會為我國節省大量寶貴的森林資源,創造更多的經濟效益。
    21世紀被稱為環保世紀,不能有效控制或回收利用廢品的工業生產行業,必然遭到限制甚至淘汰。西方發達環保當局已明確表示玻璃鋼/復合材料如果不解決再利用問題,將限制其發展?!豆埠蛧腆w廢棄物污染環境防治法》規定:對于生產的不能利用或者暫不利用的工業固體廢棄物,企事業單位必須按國務院環保行政主管部門的規定貯存或者處置。由此可見,若要進一步發展我國的玻璃鋼/復合材料工業,解決玻璃鋼/復合材料廢品回收利用和制定、實現玻璃鋼廢棄物資源化利用技術標準體系是擺在玻璃鋼行業面前不可逾越的重要課題。