努力壮大我国玻璃纤维工业

　　目前，我国玻璃纤维工业正处在由大变强的形势下。和发达国家相比，我国玻纤工业现在还不强，这主要表现在：整体技术水平尚与先进国家有差距，技术上引进、仿制多，自主知识产权少；整个行业企业数众多，企业间技术水平差别甚大，多数企业技术装备相对低下，整体 生产效率比较低；中低档产品多，一些高档产品仍需进口，新产品开发力不强，整体产品质量有待提高；虽然我们有成本优势，但综合技术、装备、经营、管理，及国际竞争力等还不强。我国玻纤产业要抓紧利用当前机遇，走好由大变强之路。

　　更好地发展玻纤增强基材是我国玻纤工业由大变强的关键之一这是从玻纤特性和市场需求两方面决定的：

　　1.玻璃纤维作为一种工业材料，它的性能决定了它很少直接使用，它的工业化和发展主要是作为塑料增强基材，随着市场需求的变化，玻璃纤维还被用来增强一些其他材料。所以从某种意义上讲，玻璃纤维就是一种增强基材。也就是说玻纤增强基材发展好了，整个玻纤工业就发展好了。人工合成高分子材料——塑料的工业化，是现代工业材料发展的阶段标志，且正向更多更好性能的高分子材料方向发展。用玻璃纤维增强塑料，可以对塑料进行改性，提高它们的性能，扩大它们的应用，尤其在提高机械性能方面性能显著，如作为普通塑料的聚丙稀(PP)，经玻璃纤维增强就可作为工程塑料使用。

　　玻璃纤维有80%左右用于以各种形式增强高分子材料方面。在树脂基材复合材料中，目前也在发展天然纤维、碳纤维和芳纶纤维等一些化学纤维作为增强基材，但玻璃纤维仍占有85%的绝对优势份额。这也就成为玻纤增强基材的开发重点。

　　2.复合材料作为现代工业材料发展新阶段的标志，当前正迅速发展着。这种发展一方面是量和品种的增加，另一方面则是性能要求的提高。我国国民经济多年的持续发展，逐渐提出了更高发展质量的要求。因此这几年我国复合材料增长率居世界最高。这就从需求角度提高了对玻纤增强基材的要求。

　　对玻纤增强基材提高性能要求的重点表现在：更高的比强度，更好的工艺性(适应闭模、规模化生产和更精细的产品等)，更好的环保性，更好的功能性(电、光、智能等)，更好的耐热性等。复合材料的发展要求推动着玻纤增强基材的更好发展。

　　某种意义上说，抓好玻纤增强基材的发展是抓好我国玻纤工业发展的主要途径。

　　复合材料的发展也要求更好地发展玻纤增强基材首先相对广义地看一下与玻纤有关的复合材料的发展，以强调玻纤产业对推进这些复合材料发展的责任。

　　1.对于FRSP、FRTP和玻纤基CCL这三个玻纤主流应用行业，国内对玻纤的年总需量已在75万吨以上。这是我们玻纤行业首先要满足的需求，不但要满足当前需求，还要满足它们发展中在量和质各方面的需求。

　　2.使玻纤增强橡胶等弹性体和涂覆PVC、丙烯酸酯、聚氨酯、硅橡胶、聚四氟乙烯等高分子材料得以增强和改性，用于耐热、耐湿、耐候、耐磨等需求的用量在不断扩大和增加。

　　3.建筑领域对玻纤增强基材需求量大面广。随着建筑节能、安全、美观的要求，新型轻质建筑材料被越来越多地应用。玻纤增强的一些材料，由于有性能方面的优势也被越来越多地采用。除FRP制品外，主要有：

　　①以玻纤毡和织物为增强的改性沥青防水材料。在美国，玻纤基沥青瓦年使用量30亿平方米左右，需要用掉其玻纤产量的1/3.我国防水材料也在大力推进产品结构调整，规划使新型防水材料比例从目前的50%左右调整到2010年的85%左右，其中以玻纤毡为胎体的改性沥青瓦产品，计划每年施工面积从2005年占整个防水材料2.6%的1700万平方米，增加到2010年的5000万平方米，占整个防水材料的6%.除此之外，在防水卷材和防水现场施工中，还要使用不少玻纤毡、织物，及与聚酯纤维的混织物。

　　②玻纤增强石膏制品。在发达国家，石膏板的应用已极其广泛，美国年用量已超过30亿平方米，人均消费量达10平方米，平均每平方米建筑消耗纸面石膏板约4平方米。10%以上的石膏板用玻纤内混或玻纤毡、布代纸贴面增强。这样可以显著提高石膏板的强度和耐火性，且这种趋势还在迅速扩大。我国石膏贮量丰富，电厂废碴脱硫石膏的利用更扩大了石膏的资源。我国石膏板年产量已近10亿平方米，近来不少地方还在扩建增产，所以玻纤增强石膏制品的潜在市场需求很大。

　　③增强菱镁材料。我国菱镁矿储量已探明在30亿吨以上，居世界第一。玻纤增强氯氧镁胶凝材料可制成玻镁装饰板。以改性氯氧镁水泥为胶凝材料，以中碱或无碱玻璃纤维布为增强材料，以绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料等为芯材而制成的风管叫玻镁风管，它与铁皮风管比，有寿命长、重量轻、漏风率低、噪音小、用电省、防火性好等优点。前三四年由于选材和制作的混乱，墙体或吊板用菱镁建筑材料被发改委下令限制。随着空调通风使用的普及化和菱镁行业管理的加强，生产工艺技术的改进，及产品标准的修订和严格化，2005年年底国家发改委已取消了对此类产品的限制。由此出现并增加了一些规模化、质量稳定的玻镁板生产企业，不仅满足了国内增长的需求，还有相当数量的出口。因此，这一应用领域对玻纤也会有一定的需求量。

　　④增强水泥制品。包括用耐碱纤维短切增强水泥装饰品和非承重板材；织物表面涂覆塑料，增强或挂敷水泥纱浆；用FRP筋方式在不能使用钢筋的环境下增强混凝土。以上各种形式的玻纤增强水泥对玻纤也有不少的需求量。

　　玻璃纤维增强基材的发展技术重点一、主导方向综上所述，玻纤增强基材的发展要紧紧围绕满足相关复合材料的要求和发展。为此，玻纤产业要提高自身的生产效率，并不断扩大品种，提高质量。提高生产效率是为了更好地实现量的满足，并尽力降低生产成本。要使我国玻纤增强基材更好地发展，当前主要是强调品种和质量方面的满足。这种满足从复合材料的共同规律来看，复合材料的力学、功能及特殊性能都与增强基材密切相关。

　　玻纤增强基材的提高主要有以下几个层面：

　　1.稳定并提高玻纤增强基材的基本性能。这是巩固扩大玻纤在和其他纤维材料竞争中，作为主导增强基材的重要方面。开发具有更好功能性的玻纤是比较有效的方法。

　　2.开发多种稳定力学特性的玻纤制品并能较好适应组合和配套，给复合材料可设计性更多的结构选择，是玻纤增强基材制品开发要注意的方向。

　　3.要充分考虑玻纤增强基材本身及复合材料生产的可持续性，并从积极推进整个经济可持续发展中找发展方向，包括节能降耗、环境友好是不可忽视的技术因素。

　　4.要注意满足复合材料各种成型工艺，特别是闭模、规模化、自动化、连续性高效生产工艺对玻纤增强基材的要求，根据不同工艺在浸透速度、结构形式等方面满足要求。

　　5.高度重视浸润剂和黏结剂的开发，提高玻纤与被增强基材的偶联作用，最大限度地发挥玻纤的增强作用，体现复合材料的耦合效应。

　　二、扩大玻纤种类现代工业对复合材料功能要求越来越多样化，而且更加专业化、高级别化。而玻纤工业发展到今天，熔制和成型技术也达到新的高度。近些年来，加快了具有更好专项功能的玻璃纤维的工业化进程，而且相对于传统E玻纤的比例也越来越高，主要为满足新型工业(航空航天、风电、环保等)和原有领域的复合材料的性能提高。围绕更好的力学(强度、模量)性能，更好的耐腐蚀(酸、碱)性能，更好的耐热性和更好的电(介电)性能而开发的玻璃纤维，为有特殊功能的复合材料制品提供更多的选择。

　　三、重视开发增强热塑性塑料基材在高分子材料中，热塑性塑料的比例大。它们可以通过热加工重复利用，而且用玻纤增强改性效果显著。所以近些年对玻纤的增强需求比热固性材料的增长率更高。美国这一部分已占到玻纤增强塑料总量的40%左右。玻纤增强热塑性塑料要解决玻纤混入塑料过程中，与高粘塑料混合均匀结合牢固的技术难点。要得到好的增强效果，还要提高玻纤含量，保持好的增强形态。目前这块市场的驱动，使各玻纤生产企业都在集中精力开发增塑专用玻纤产品，有的与工程塑料企业合作，就纤维浸润剂、产品形态，及塑料改性、增塑工艺多方面不断改进。

　　1.短切纤维方面，根据增强塑料(PP、PA、PET等)的不同和最终注、挤制品的不同，开发多系列、高性能产品。近几年又在致力开发LFT专用产品，如OC公司的Performax和PPG公司的tufRov，JM公司的StarROVTMLFTPlus等产品，可使玻纤在增强塑料制品中的保留长度从原来的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.让被增强的塑料纤维和玻璃纤维先形成混合纱，如圣哥班公司的Twintex和JM公司的Gmfil-G誖和combitex誖.混合纱可直接用于缠绕和拉挤，还可将这种混合纱加工成复合纤维织物，进而将这种复合织物加工成板材，再进一步做成玻纤增强塑料制品。这种制品玻纤含量高，增强效果好。

　　3.将玻纤针刺短切毡、连续毡，两面热复改性PP薄片，形成GMT热塑性片材，再用这种片材迭压成较大的汽车附件等制品。对有芯材的玻纤毡亦有做些增强或混入一些塑料纤维。最新的发展是，将GMT热态直接压成制品，称为GMT-D，以求得更高的生产效率。

　　4.为增强一些高性能的塑料，还采用连续玻纤纱、单向布或玻纤织物，预渍塑料，形成增强带、片，再进一步热压成高性能增塑制品。已有批量生产的PPS、PEEK等玻纤增强片(板)，用于航空等高要求领域。美国phoenixxTPC公司、德国Bond-Laminates公司和KREMPEL公司在开发预渍料方面取得了很好成效，国内也开始有企业在做这方面的开发。

　　四、巩固传统增强热固性树脂基材市场增强热固性树脂是玻纤基材最大的传统市场。近些年，其发展有三个主要要求：体现更好的结构特性；适应闭模(如RTM，真空浇注等)和高效批量生产的工艺性；适应大型、精细FRP制品的要求。因此，对玻纤基材的要求，一方面是传统产品提高质量，扩大产品系列，如高质量SMC和缠绕用纱、薄型优质短切毡等；另一方面则是扩大一些新的制品，主要有：

　　1.针织(经编)产品。这种产品更能适合方向性和复合性的选择，玻纤可处无折皱状态而受到欢迎。国外一些专业厂家迅速发展，如德国SAERTEX公司几年间迅速扩充了7个工厂。大型玻纤企业也都注意延伸这种产品，如Alhstrom公司就有80余台设备。近几年国内各大玻纤企业也开始注意这类产品，诞生了一些专业厂家，如联洋公司等。市场需求和技术开发，使这类产品这些年增长率在20%左右，品种亦不断增加。

　　2.编织和窄幅织物。编织组织结构是由纱线进行对角线交叉而形成，其织物且有周边均衡的特点。这种基材国外被用来增强筒、管等复合材料制品，如飞机发动机的壳体、管道补漏、制造假肢和运动器具，美国的A&P公司、德国的EUROCARBON公司等在致力开发这种产品和应用，我国还开发不够。

　　所谓窄幅织物是指30厘米以下的带、绳等。这类增强基材，有时单独使用，如缠绕和医用绷带等场合，有时和纱态及宽幅织物增强基材配套使用。这种织物的结构和加工方法不同构成多规格产品。随着复合材料结构优化的追求，窄幅玻纤增强基材已成为不可缺少的配套材料。国外有些企业专业化生产这类产品，最近国内也有企业开始这类产品的专业化生产。

　　3.多维织物。为克服平面玻纤织物增强复合材料后层间连接较弱的缺点，近20年来企业就积极研究开发两维半、三维等多维织物。一些专业技术开发单位根据需要提供多维织物的技术和装备，包括机织、编织和针织。用多维玻纤织物可更好增强三维复合材料，所增强的复合材料能承受多种方向的机械应力和热力。航天航空领域越来越多地采用多维织物增强基材。近年来人们还采用双针床针织和三维机织技术开发了有连接的双层以上玻纤中空织物、可以用来直接增强空腹复合材料板材，国内外都有企业在积极开发中。

　　4.复合织物。为使大型复合材料制品有优化的结构，而且在成型过程中树脂流动通畅和迅速，玻纤企业开发了一些以化纤或泡沫塑料为芯材的玻纤复合增强基材，如圣哥班公司的MULTIMAT-LITE、MUL鄄TICORE和CHMARATW公司的ROVICORE誖等。