樹脂基復合材料的發展

　　我國FRP/CM（玻璃鋼/復合材料）工業肇始于1958年。處于當時的時代背景下，一開始是為國防配套的，1978年后，從計劃經濟轉型為市場需求導向，生產社會化，建設與生活所需的FRP/CM日益發展。
　　在黨、國務院的領導下，原建筑材料工業部（局）對我國玻璃鋼／復合材料工業的發展起了先導性和基礎性的作用。
　　上世紀60年代中葉，我國即已研發與生產火箭發動機殼體、導彈頭部、火箭筒、槍托、炮彈引信、高壓氣瓶、飛機螺旋槳、貯罐、風機葉片、農用噴霧器、撐桿、弓、跳水板、滑翔機尾翼等多種玻璃鋼制品。
　　1965年10月，科委、國防科委、建材部聯合召開玻璃鋼工作會議，并舉辦展覽會。黨和領導人朱德、鄧小平蒞臨參觀。這期間，引進英國UPR（不飽和聚酯樹脂）生產線，促進了我國UPR及其復合材料制品生產的技術進步與普及，對日后我國基體樹脂及GRP的發展起了啟蒙和基礎性作用。
　　改革開發30年來，引進了纖維纏繞管道與罐生產線（包括工藝管、夾砂管、高壓管、臥式與立式貯罐）、拉擠、SMC/BMC、RTM、連續采光板及LFT-D生產線等裝備；引進了環氧樹脂與不飽和聚酯生產軟硬件。我國在吸收日、美技術之后，自行研發，建成了具有先進水平的玻纖工業。
　　基體材料與增強材料工業已為復合材料的進一步發展奠定了雄厚的基礎。
　　我國玻璃鋼產量躍居第二
　　歷經50年、半個世紀，尤其是改革開發以來的30年，通過自主創新與吸收國際先進技術，FRP/CM在已成為朝陽產業。神舟飛船上天，其返回艙主承力結構，低密度SMC等FRP件榮獲科技進步二等獎，標志著我國復合材料科學技術已臻先進水平。
　　1986年~2007年，我國玻璃鋼（熱固性）增長近160倍。總量在上世紀90年代末期超過德國，本世紀初超過日本，熱固性玻璃鋼已超過歐洲總和。如今，我國FRP/CM年產量已超過日本、西歐，僅次于美國，居第二。
　　打下豐厚的原輔材料基礎
　?。ㄒ唬┰鰪姴牧?BR>　　1.玻璃纖維
　　上世紀80年代我國大陸還是玻璃球坩堝拉絲，能耗高、產量低、質量均勻性差，不能生產高Tex的直接無捻粗紗，薄氈、短切氈均無，方格布手糊玻璃鋼幾乎一統天下。
　　1986年，我國玻纖窯拉絲生產線在重慶投產，1997年建立了我國個1.5萬噸級玻璃纖維拉絲池窯。截至2007年年底，我國在線池窯共56座，年產能逾162萬噸。上大的無堿玻璃纖維池窯（10萬噸/年）與中堿玻璃纖維池窯（4萬噸/年）已于2006年投產。ECR（耐酸、高強度、高電阻無堿玻璃纖維）已在重慶與成都問世。
　　除傳統的中堿、無堿、高強、高模、高硅氧、耐堿玻璃纖維外，還開發了D（低介電）玻璃纖維、鍍金屬玻璃纖維。
　　SMC/BMC、連續板材、FW、拉擠、增強熱塑性塑料、紡織多種用途的直接/合股無捻粗紗、短切紗、縫編氈、短切原絲氈、連續氈、多軸向織物及電子紗、電子布等品種已能滿足市場需求。電子布產能已躍居之，單層和多層3D立體織物芯材已自主研發成功。多軸向經編機保有量150臺，占1/5。[-page-]
　　2007年，我國（大陸）已經成為大的玻璃纖維生產國和大的電子布生產國。巨石集團產能120噸,雄踞位。
　　應對我玻璃纖維工業的大幅度成長，荷蘭DSM公司2007年9月在上海建成浸潤劑廠。
　　截至2008年10月底,新增池窯12座,產能64萬噸。
　　2.玄武巖連續纖維及其復合材料
　　2003年起步，現已能采用純天然玄武巖拉制單絲直徑5.5微米、連續長度5萬米不斷頭，已研發成功混凝土用筋材、建筑結構補強材、工業用高溫過濾氈、汽車尾氣過濾材料、剎車片、多軸向織物、3D織物、光纖芯套管等產品，其生產工藝與產品質量達國際水平。
　　我國（大陸）玄武巖纖維及制品已出口歐美、日本等國，并銷售到我國臺灣省。
　　2007年，我國上海、浙江橫店、四川成都、遼寧營口等地生產玄武巖纖維及制品，產量700噸。
　　3.ACM（先進復合材料）用特種纖維
　　相比玻璃纖維，我國碳纖維、芳綸纖維的發展令人扼腕。
　　碳纖維是先進復合材料主要的增強材料，為國民經濟與國防等行業所必需。我國與日本同時起步，時間已過去30余年，其間還引進過英國技術，國外對我國技術與貿易封鎖，近年尤甚。水平與規模一直上不去，但我國臺灣省碳纖維發展很快。
　　以民營企業為主體的碳纖維生產已初步形成規?；纳a線，T700碳纖維生產技術已取得突破。
　　超高分子量聚乙烯纖維已有15家企業生產，應用領域有待進一步開發。
　　“十五”期間自主研發的聚芳砜酰胺纖維（Polysulphonamidefiber）耐熱性、阻燃性、染色性、穩定性均優于芳綸。
　　（二）基體材料
　　1.不飽和聚酯樹脂（UPR）
　　1986年以來，我國從美國、日本、英國、意大利、挪威、芬蘭、德國、荷蘭等國引進樹脂和膠衣樹脂生產技術，臺商也在內地設廠，促進了技術進步。我國自行開發成功乙烯基酯樹脂、二甲苯樹脂、雙環戊二烯（DCPD）樹脂、對苯樹脂、氣干性膠衣、高韌性模具膠衣、紫外光固化樹脂與膠衣等品種。我國已超美國成為上不飽和聚酯樹脂產量與用量大的。不飽和聚酯樹脂所用的固化劑過氧化甲乙酮年產量已逾兩萬噸。1986年以前主要用的過氧化環己酮（HCH）產銷量不足千噸。自行研發的液體HCH用于要求較高的產品，如鋼琴涂料用樹脂的固化。TBPB、TBPO、TBHP、P16等引發劑的綜合應用，有效地提高了生產效率，并可改善產品品質。作為促進劑的異辛酸鈷已占到60%，已經逐步取代了性能、穩定性較遜的環烷酸鈷（CN）。2007年，我國UPR年產量115萬噸。預計2008年將逾125萬噸。
　　上UPR產能大(50萬噸/年)的美國雷可德(RC)公司年產5萬噸生產基地在天津奠基。
　　我國UPR除產品出口外,已對外轉讓技術和生產線。
　　2.環氧樹脂
　　我國現在已經是環氧樹脂產量、進口量、消費量大的。上世紀80年代后期，岳陽、無錫分別自日本東都化成、德國巴克利特（bakelite）引進年產能3000噸的環氧裝置，開始了大陸環氧
　　樹脂的規?；a。從國外引進先進技術（或者外資建廠）的有美國、韓國、日本等。大陸環氧樹脂年生產能力約70萬噸，其中，臺商有南亞（昆山）公司年產能13萬噸，堪稱級的企業。我國環氧膠衣于2004年自行開發成功。2007年我國產量60萬噸，已居位。2008年產量將達65萬噸~70萬噸。[-page-]
　　2000年及之前幾年，我國環氧樹脂的進口量一直大于產量，從2001年起改變了這一局面，然而，進口之多仍是，相當于進口了日本一年的產量（2005年日本環氧樹脂產量為21萬噸）還要多。
　　2008年秋,臺灣上緯精細化工有限公司在天津建立風電材料有限公司,一期工程年產能3萬噸環氧樹脂。
　　3.酚醛樹脂
　　1986年，我國自行研發成功酚醛發泡技術；1994年，現場發泡技術自行研發成功；1996年，可用于接觸成型、拉擠、纏繞、RTM等工藝的“新型酚醛樹脂”項目通過驗收。
　　我國生產酚醛樹脂迄今已60年，由于其耐溫、阻燃、煙密度低，在復合材料（含紙基覆銅版）方面廣泛應用。
　　2006年，酚醛樹脂膠衣研發成功，性能優于英國水平。
　　2007年，我國酚醛樹脂產量約60萬噸，為日本當年產量的兩倍多。
　　（三）輔料
　　1.1991年，中空玻璃微球投入量產，用于制作模具、人造瑪瑙、浴缸、反光標志等產品，可減重、增加剛度、降低成本。21世紀初，國產酚醛中空微球也已問世。晶纖礦物復合填料黏度增稠緩，且可提高玻璃鋼強度，已用于纖維纏繞與接觸成型。
　　2.消泡劑、低收縮添加劑、潤濕劑、觸變劑等助劑可改善工藝性能、提高產品質量、降低成本?！笆濉蹦┢谀暧昧繛椤熬盼濉蹦┢诘?倍多。現用量大的是德國BYK產品，臺商已在滬建廠。
　　技術與產品開發取得重大進步
　　1987年末引進意大利FW管道與貯罐生產技術與設備，1993年引進玻璃鋼夾砂管生產線，以此二者為契機，帶動了玻璃纖維、樹脂（含固化劑）等原材料的技術進步與規模化生產，繼之SMC/BMC、拉擠、RTM……整個行業在20年間風雨兼程、與時俱進，向高層次發展。
　　上世紀80年代末期，我國玻璃鋼成型技術，接觸（手糊）成型占85%以上，到“十五”末期，機械成型已躍升達60%。
　　1.纖維纏繞管道與貯罐生產技術達到先進水平
　　迄今自主開發的纖維纏繞管道制造方面的有30多項，我國已具備FW工藝管、夾砂管、高壓管的全套生產技術。4000毫米玻璃鋼管試制成功。新疆某輸水重點工程成功地采用了3.1米玻璃鋼管，單管長12米，重16噸。工程一次安裝通水成功無泄漏，質量受到了發改委表彰。
　　在眾多油田及西氣東輸工程，成功使用了玻璃鋼高壓管，玻璃鋼管已出口巴基斯坦、馬來西亞、越南、伊拉克、俄羅斯、哈薩克斯坦、阿聯酋等國及我國臺灣省。
　　玻璃鋼貯罐實際已經做到單罐2500立方米，出口到我國香港地區及美國、印度尼西亞、敘利亞等國。
　　為適應城市改造的需要，高校與企業結合，成功開發了玻璃鋼頂管制造關鍵技術與施工技術。在廣州施工內徑2.5米的玻璃鋼頂管，日頂進長度達到69米，給排水業內專家稱，達到國際水平。
　　玻璃鋼夾砂管在“十五”期間，年用量逾1000公里。高壓環氧玻璃鋼管年用量逾3000公里，并已出口。
　　1996年，我國開始生產和使用玻璃鋼電纜套管，現年用量逾5000公里。
　　我國纏繞技術及裝備已出口日本、韓國、東南亞、伊朗，部件已出口美國。[-page-]
　　2.壓力容器生產技術
　　1986年至今，我國共生產玻璃鋼/復合材料呼吸氣瓶、CNG（壓縮天然氣）瓶、燃料電池用氫氣瓶15萬只。
　　1994年，我國開始開發CNG氣瓶，并先在北京公交車上裝車使用（1輛車用90升氣瓶9只）。北京已成為城市中以CNG為動力的公共汽車擁有量多的城市。1997年，我國自主研發的環形壓力容器投入使用。2006年，我國引進德國技術裝備（內襯制造、纖維纏繞），在蘇州建立年產能達11萬只復合材料氣瓶的生產基地。中材科技（蘇州）公司生產的復合材料氣瓶已成為四大品牌之一。
　　2008年，年產CNG氣瓶17萬只基地在沈陽奠基。
　　3.SMC/BMC生產技術
　　1986年，從日本引進SMC及模壓SMC座椅生產線，推動了我國SMC座椅的生產與普及。1988年，引進美國SMC機組壓機及模具，建立了我國個研發與量產SMC汽車件的基地。迄今我國已自日本、美國、德國引進18條SMC生產線，引進4條BMC生產線；今年引進連續法BMC生產裝置。BMC注射技術也已用于規?；a，所用注射機近年已國產化，臺商與日本也在內地設廠生產。
　　SMC主要產品為座椅、水箱、電表箱、衛星發射與接收碟形天線、汽車零部件、火車客車廂內飾件等。BMC主要產品為電器產品：開關、高壓絕緣件、儀表箱、塑封電機、汽車前燈反射面等，產品已為美、日、德、法等國的知名企業配套。
　　近5年來，SMC開發成功低溫固化快速成型技術、高阻燃A級表面技術，并用于汽車件與火車客車廂內飾件上。
　　2008年，SMC高密度復合材料沼汽池在河北棗強投產，SMC模壓電器控制柜系列產品在天津開始規模化生產。
　　4.拉擠工藝技術
　　自上世紀80年代以來，我國引進英、美、意、加等國拉擠機30余臺。南京玻璃纖維研究院引進拉擠技術后，猶如黃埔軍校，培養了許多拉擠企業人才，在滬寧一帶興建了眾多拉擠型材生產企業。
　　2000年以來，我國陸續引進加拿大兩家公司共6條玻璃鋼門窗生產線。此前于1992年國內也已開發拉擠型材組裝門窗技術，現已可提供較先進的成套技術。玻璃鋼門窗由于隔熱、保溫、隔音、耐老化、輕質高強、色澤典雅，被譽為第五代門窗。
　　我國現擁有國產拉擠生產線300余條，牽引方式有履帶與液壓往復式，且開發了注射和浸漬樹脂技術。1998年，企業自主研發成功PU發泡共擠玻璃鋼保溫墻體型材。同年，我國采用國產酚醛樹脂拉擠玻璃鋼格柵型材成功。
　　現主要拉擠產品有門窗、格柵型材、光纖增強芯、梯子、冷卻塔支架、傘骨、手機通訊基站天線罩、空調器罩、錨桿、建筑筋材、電纜橋架，帳篷竿、釣魚竿、地鐵第三軌保護罩等，在打擊樂器、高低杠木等文體器材領域也有應用。我國產品已出口歐洲、美國、東南亞，成套技術與設備已出口澳大利亞、南非、英國。
　　我國拉擠型材產量逾10萬噸，除絕緣棒(大直徑達130毫米)