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1、纤维增强塑料行业十一五发展规划讨论稿一、 行业现状分析历经上世纪90年代与十五,我国纤维增强塑料FRP行业在生产技术上、产品种类、生产规模等方面迈过了由小到大的台阶,产量已先后超过德国、日本而居世界第二位,现已接近居世界首位的美国水平。然从技术水平、产品质量及其附加值,尤其是自主创新开发新技术、新产品及其应用领域方面,与发达国家相比,尚有诸多差距,要其成为FRP/CM复合材料强国,还有相当长的一段路程要走。表一、1991-20XX中国大陆GF、UP、FRP产品产量统计表 单位： 万吨19911992199319941995199619971998199920002001200220032004
2、GF9.6912.0813.415161717.518202127.3364765.25UP681113151620253245505880100.7FRSP1113.314.515151722253048505460114FRTP1.52.02.52.533.581015172230CCL2.03.5444712119912.422注：1993-1999年CCL含纸基,其中玻布/环氧约占1/2,20XX起均为玻布/环氧。（一） 原辅材料1、 增强材料1） 玻璃纤维20XX中国大陆,下同玻璃纤维产量66.25万吨,其中池窑拉丝产量占62%。20XX上半年产量44万吨,预计20XX产量90万吨。
3、现有池窑39座,产能71.1万吨,在建池窑3座,产能16万吨/年。我国玻纤产能、产量已居全球第二,居首位的美国20XX纤维产量120.66万吨。除传统的无碱、中碱、高强、高模、高硅氧、耐碱玻纤外,近年开发了D低介电玻纤、镀金属膜玻纤等特种玻纤。今年国际复合材料公司年产4万吨ECR耐酸玻纤池窑投产,产品已用于德国设计的脱硫烟道等项目。 玻纤及其制品门类已基本齐全：用于SMC/BMC、增强热塑性塑料、FW、拉挤、纺织等多种用途的各种合股无捻粗纱、2400/4800Tex直接无捻粗纱、短切纱、无捻粗纱布,平纹、斜纹、缎纹布、单向布缝编织物；湿法薄毡、短切原丝毡、连续原丝毡、针刺毡、复合毡.（1） 中
4、国大陆电子级玻纤布的产能已经达到721万米,超过了我国省717万米与日本148万米、欧259万米美253万米,已居全球之首。（2） 最近研发成功三维立体织物芯材,该芯材上下两面层织物之间由垂直的纤维联成一体,这种3D芯材世界上仅有欧洲个别国家能生产,用作复合材料制品,可奏轻质高模量之效。玻璃纤维与热塑性塑料直接复合行业已经试制成功。2特种纤维 先进复合材料所用的碳纤维、芳纶纤维基本上仰仗舶来品,已经成为制约我发展先进复合材料的瓶颈。20XX全球碳纤维消费量2万吨,中国大陆占1/5 之多,主要用于运动器材、建筑结构补强、航空航天及军工。虽然、等地均生产碳纤维,但均未达到经济规模,品种与质量水平均
5、远不如人意,强度、模量不高,且性能离散系数大。国产芳纶质量相比俄、美亦有甚大差距。PBO聚苯撑苯并二恶唑纤维亦全需进口。十五期间50t/a产能聚芳砜酰胺纤维Polysulphonamide fiber生产线,产品莆一上市即被外商抢购一空。这种纤维的耐热性、阻燃性、染色性、稳定性均优于芳纶。国家863计划项目玄武岩连续纤维及其复合材料已通过验收。目前我控制7微米的纤维,连续长度达4万米；乌克兰控制1112微米,连续长度2.5万米。乌克兰是气熔,我气熔、电熔、气电熔均有。我连续玄武岩生产技术已居国际水平前沿。目前全球连续玄武岩年生产能力仅3000吨,我国占1/10强。我已成功用于建筑增强与补强、高
6、温过虑、消防防火、体育用品等领域。在车船与国防军工等方面将开拓新的应用领域。我国863项目配料时纯系采用玄武岩,不加任何辅料,以免丢失产品的优异性能,不用牺牲性能去追求产量。2、基体材料1不饱和聚酯树脂UPR我国UPR产量、消费量已居世界首位、生产能力200万吨/年,产量逾100万吨/年,美国20XX产量87万吨。十五期间开发成功气干性胶衣、高韧性模具胶衣、紫外线固化树脂与胶衣。胶衣树脂年产量逾1.2万吨。间苯树脂、乙烯基酯树脂产销量较九五期间分别增长10倍与5倍。 不饱和聚酯树脂所用的固化剂的品种与产量增长甚速。仅MEKP过氧化甲乙酮年产量已达2万吨。传统的过氧化环己酮HCH产销量不足千吨,
7、液体HCH尚有少量市场,用于钢琴涂料等要求较高处。BPO过氧化苯甲酰、TBPB过氧化苯甲酸叔丁酯、TBPO过氧化2乙基己酸叔丁酯、TBHP叔丁基过氧化氢等传统的及新近开发的引发剂,提高了生产效率,并改善了产品外观质量。促进剂年产销量达1.5万吨。常用环烷酸钴俗称萘酸钴、异辛酸钴、无色促进剂含环烷酸钴、含环烷酸钾、含环烷酸铜等等三中。因环烷酸是石油分馏出来的脂肪酸,由于原油性质及馏分不同,所得分子量多有差异,以其生产的钴盐含量难以准确保证,故今年用量呈下降趋势,不足促进剂销量的10%。异辛酸钴性能稳定,产销量已逾60%。人造石等产品生产采用无色促进剂,市场量占到全部促进剂销量的20%左右。2环氧
8、树脂 我国已是全球环氧树脂最大的消费国。20XX产量30万吨,进口20万吨,已改变进口量大于国产量的局面。我生产能力已达到50万吨/年。近年开发成功Tg190的环氧树脂、低粘度120-150mPas环氧树脂。固化剂品种与产量大幅增长。（3） 酚醛树脂十五末期年产量逾20万吨。可常温常压固化的新型酚醛树脂已通过国家验收。该树脂已经用于手糊、拉挤、缠绕。日本住友Bakelite公司已在设厂,产能6000吨/年。3、 辅料1国产中空玻璃微球在、已有生产,用于制作低密度玻璃钢模具、人造玛瑙、石浴缸、反光标志等产品,可减少体积收缩率,增加刚度,降低成本。酚醛中空微球已在京研发成功。我质量尚逊于俄、美,用
9、于高端产品时仍采用舶来品。2矿物复合填料添加量大,粘度增稠缓、且于力学性能有利,已用于手糊、纤维缠绕,制品成本降幅大,已在业推广。3消泡剂、低价收缩添加剂、触变剂、润湿剂等助剂可改善工艺性能、提高产品品质、降低成本如加入润湿剂可大幅度提高填料加入量。十五末期年用量为九五末期用量的3倍。现在市场上畅销的是国际名牌BYK的产品美国、日本亦多用BYK产品,现美OC公司、德谦公司亦在地设厂。二 生产工艺与技术装备、产能、产量、产品分类九五、十五期间,行业技术进步明显。以管道发展为契机,继之以SMC/BMC、拉挤型材,推动了整个行业含原辅材料向高层次发展。表2 我国GF/UPR各类成型工艺产品比例工艺分
10、类手糊含喷射缠绕SMC/BMC拉挤连续板材及其它九五末期7018101802十五末期58251043连续板材2表3 我国现有FRSP工艺装备保有量情况简表名称数量FW定长管、压力容器与贮罐生产线含高压管生产线35021FW连续管生产线22离心浇铸管生产线33SMC生产线8717BMC生产线1007拉挤38541连续板材生产线1106喷射机含多彩胶衣580500RTM130* 本表不含液压机、注射机、预浸机、高压釜,括号系进口设备量,包含在总量。我国FRP年产量再十五末期20XX实际已经达到174万吨见表1 ,另加环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢8万吨,接近美国历史上复合材料产量最高的一年的产量20XX,
11、即911事件那一年达177万吨。目前我国大陆拥有的工艺装备生产能力逾240万吨/年。主要玻璃钢产品市场分类比例管道与贮罐39建筑32工业器材10车辆与地面设施5船艇3其它11三主要产品与十五期间的进展1、 热塑性玻璃钢取得突破性进展热塑性玻璃钢生产无污染、易回收利用,冲击韧性好,是FRP发展方向。预计20XXFRTP产量达40万吨,约占FRP总量的1/4发达国家占1/3。利用863项目成果,建立了具有自主知识产权的GMT玻璃纤维毡增强热塑性塑料生产线,产能2600吨/年。GMT已用于制作汽车保险杠、发动机罩、座椅支架、底板等产品。年用量逾千吨。开发了PP/GF混编的缝编织物,用于生产FRTP滑
12、水板。热塑性塑料基体改性、注射用长纤维TPAC粒料与片材成绩明显。FRTP生产90以上注射,其次是挤出,GMT很少,LFT-D还没有。2、 SMC/BMC工艺研发成功多元固化体系,开发成功低温快速成型技术,降低了产品生产成本,减少了压机与模具的投资。国产BMC注射机已在浙、粤面世。SMC/BMC产品复杂程度提升。超厚25mmSMC模压制品已投产。SMC大宗制品由高速公路防眩板、组合式水箱板过渡到汽车件。SMC模压汽车件已经有几家规模化生产企业。SMC面材的模压门投产。3、 纤维缠绕CNG压缩天然气瓶已投入正式生产与使用,十五期间产量逾14万只。已成为世界上以CNG为动力的公交车最多的城市。已生
13、产汽车燃料电池用复合材料氢气瓶。以钛为衬的CF瓶已生产。4、 拉挤技术国产拉挤成型机投入生产,产品有高级电缆保护管、锚杆、钢筋等。拉挤型材组装玻璃钢门窗规模化生产,年销量已达50万平米,其优越的隔热、保温、隔音、节能等优异性能已为建筑部门所认可。原位聚合法拉挤PMMA聚甲基丙烯酸甲酯型材研发成功,可替代金属,用于人体骨折固定。除格栅、鱼杆、伞骨、帐篷杆外,手机通讯天线罩、光纤增强器、地铁接触轨保护罩、梯子型材,中巴汽车空调器风管壳、石油开采用玻璃钢抽油杆、CFRP碳纤维/环氧抽油带、电缆桥架、1000300mm大截面型材等难度较大的产品。采用45度多轴向缝编织物作面材、三元引发剂,生产出高品质
14、的高 250mm的工字钢。拉挤环氧玻璃钢管、棒已规模化生产,并有出口。5、纤维缠绕高压环氧玻璃钢管生产线已国产化,在缠绕角度、树脂固化体系螺纹制作方面较国外技术有所改进。目前地已有生产线22条其中引进两个美国公司的生产线5条。九五末期年用量即达1600公里。6、纤维缠绕玻璃钢夹砂管生产技术有大的突破。加砂方式由国外的上加砂改为下加砂,已自行研发成功多次加砂加树脂,进而实现湿加砂树脂与砂子预混后以湿态加到管子表面。生产效率提高,缠1根径2m长12m,工作压力0.6Mpa,7000刚度的管道仅需45分钟。下加砂加砂层树脂含量由25降到18。为适应城市改造的需要,开发了顶管制造关键技术与施工技术。径2.5m顶管日顶进长度达69m/d ,达到国际领先水平。玻璃钢夹砂管在十五期间用量达5000公里年产量高达30万吨。XX引额额尔齐斯河济乌乌鲁木齐工程采用了径3.1m的玻璃钢夹砂管,单管长12m,重16吨,一次安装通水成功无泄漏,质量受到国家发改委的表彰。玻璃钢夹砂管已出口巴基斯坦、马来西亚、越南、伊拉克、俄罗斯、哈萨克斯坦、阿联酋等国及我省。7、纤维缠绕贮罐制作 。已自
