• 2025-12-29 11:26

国外玻璃纤维新产品开发动态

    据国外机构近期预测,2010年,玻璃纤维总产能为471.5万吨,其中无捻粗纱产能为384万吨:分别为欧洲85万吨,美洲79万吨,亚洲220万吨。纺织纱产能为87.5万吨:分别为欧洲4.5万吨,美洲18万吨,60万吨,日本5万吨。上述产能预计实现70%~80%。2010年,玻璃纤维实际总产量预计可达330380万吨左右。

    目前国外玻纤新产品正在高速向高层、高附加值及多材料复合方向发展。新产品日新月异,琳琅满目。现已拥有5000多个品种、60000多个规格用途,并正以平均年递增10001500个品种和规格的速度,迅猛向前发展。

    在玻纤新产品开发方面,美国跑在同行的前列,而又以AGY公司跑得快。据悉,美国AGY公司于2009324日宣布推出一种用于印制电路板的低损耗玻璃纤维纱L-Glass™。这种L玻璃纤维的低介电常数(Dk)和低损耗因数(Df)性能适用于要求比E玻璃纤维增强环氧材料更高信号速度和信号完整性的电路板。

    用于高速用途的低损耗层压板的传统制造方式有两种。一种是使用高性能环氧树脂和E玻璃纤维,但这要限制制品的DkDf性能。另一种是使用Dk / Df很低的树脂(如PTFE)和陶瓷纤维,再加很少量的E玻璃纤维。虽然这样可获得低得多的Dk / Df性能,但其材料和制造成本很高。玻璃纤维含量低也会降低层压板的尺寸稳定性。而使用L玻璃纤维则可使环氧基层压板达到很低的Dk / Df,使PTFE基层压板采用更高的玻璃纤维含量,从而克服上述局限。

    10GHz频率下,L玻璃纤维的介电常数为4.86,损耗因数为0.0050。与之相比,E玻璃纤维在10GHz频率下的介电常数为6.81,损耗因数为0.0060L玻璃纤维的热膨胀系数为3.9ppm/℃,而E玻璃纤维的热膨胀系数为5.4ppm/℃。这使L玻璃纤维成为IC封装基板的理想材料,因为在此用途中热膨胀系数与硅的不匹配会因热环境而加剧,进而引起电路板缺陷。

    AGY公司的L玻璃纤维纱以多种号数规格供应,可按106010802113/23132116织物牌号织成低损耗的玻璃布。另外,根据市场需要,还可生产其它号数的纱线。

    紧接着,AGY公司又于20098月推出一种用于长纤维增强热塑性塑料(LFT)的高性能S-l玻璃纤维无捻粗纱。S-1玻璃纤维是AGY为应对市场对更高性能更低成本材料的需求而研发的。它填补了E玻璃纤维与更高性能的S-2玻璃纤维之间的性价比差距,其性能与成本的卓越平衡使制造商能够充分地利用高强度玻璃纤维的效益,开发有吸引力的新用途。

    据相关研究表明,在LFT中仅含32%的S-1玻璃纤维就能提供相当于60%E玻璃纤维增强产品的性能。减少玻璃纤维含量则可以提高抗冲击性能和外观质量,并使复合材料成型更加容易。而反过来,提高S-1玻璃纤维含量又能利用这种纤维的高性能而开发新的用途。S-l玻璃纤维可用于多种热塑性塑料,如聚碳酸酯、聚醚酰亚胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚酰胺66等。与传统的E玻璃纤维相比,S-1玻璃纤维的水解稳定性更好,拉伸强度提高30%,拉伸模量提高18%S-1玻璃纤维的供应产品有无捻粗纱和短切原丝。

    近,该公司在其S-3特种玻璃纤维族中增加了一种新颖的玻璃纤维生物材料。这种商品名为HPB™的生物相容玻璃纤维适用于30天以上的长期医学植入用途。它与多种热塑性聚合物如聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚苯硫醚等相容。

AGY介绍,HPB玻璃纤维的拉伸强度比普通E玻璃纤维高40%,拉伸模量高20%。AGY已将此纤维的复合材料用于牙科植入物、牙冠、牙桥等。潜在用途还包括其他医疗器械,如矫形具等。HPB玻璃纤维的可供产品有短切原丝、纺织纱、无捻粗纱等,分别适用于不同用户的要求。

    美国Polystrand公司研制出一种名为PETPolystrand的产品,它是用连续玻璃纤维增强的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。据报这种材料展现了与环氧玻璃钢类似的性能,具有良好的抗冲击性、耐火性和可涂漆、可粘接的表面。该公司称其配方中含有乙二醇,因而使材料具有比无乙二醇PET更好的自粘性。它与玻璃、钢和木材粘接良好。该材料中的玻璃纤维含量为60%~70%,其密度稍低于环氧。该公司已与一些成型商合作,测试其力学性能和开发其用途。

    美国WebCore技术公司是一家研发和制造低成本结构芯材的公司,它拥有权的纤维增强复合芯材TYCOR®是一族用玻璃纤维和低密度闭孔泡沫塑料制造的复合芯材。所用玻璃纤维是E玻璃纤维无捻粗纱和毡,泡沫塑料是闭孔聚异氰脲酸酯,二者用粘结剂粘合。

    这些芯材用来制造轻质高强的复合材料夹层结构,用于多种市场。它们专为灌注成型工艺而设计,其灌注沟槽可让树脂迅速流动。它们可以仿形,对平面和曲面形状都很适合,而且比现今市场上的其它仿形芯材更耐用。TYCOR®复合芯材有两个品牌:TYCOR®WTYCOR®GTYCOR®W用于风能市场,TYCOR®G用于运输、基础设施及其它市场。

    欧洲3B玻纤公司拥有一种高性能玻璃纤维的商标-HiPer-rex™。近年该纤维以其高强度、高模量和高断裂伸长率脱颖而出,同时由于其制造技术的突破性进展,其制造成本也被市场看好。HiPer-tex™纤维不仅来源于全新的玻璃配方和先进的玻璃熔制、纤维成形和浸润剂技术,而且利用高产能平台,达到规模化生产。HiPer-tex™纤维不含硼和添加的氟化物,据称是清洁制造的良好范例。HiPel-tex™纤维向复合材料用户提供了阶跃变化的性能。与传统E玻璃相比,HiPer-tex™纤维具有更优异的特性:强度可提高30%,刚度可提高17%(更高模量),应变能提高45%,疲劳寿命长10倍,线性热膨胀系数低30%,耐热性显著提高(高110℃),耐蚀性显著提高。

    欧洲3B玻璃纤维公司还声称拥有两种独特的高性能玻璃纤维技术:Advantex®HiPertex™。以这两个品牌为平台,它能提供一系列风能解决方案,表现在:Advantex®玻璃纤维是风力发电机叶片、机舱罩、传动轴等复合材料制件的理想增强材料。凭借其高强度、高模量和高断裂伸长率,HiPertex™玻璃纤维是更长叶片的解决方案(对陆上和海上风力发电机都适用)。这种较新的开创性技术可以加长叶片长度而不增加重量。这意味着可提高发电机效率,以致降低每度电的成本。用Advan-tex®玻璃纤维制造的连续原丝毡因其高渗透性,极利于树脂流动,故可加快灌注成型速度,减少灌注时间。对海上风电机而言3BAdvantex®HiPertex™两种独特技术代表了用于严酷条件下的复合材料的同类佳增强材料。HiPertex™已经证明是海上高功率叶片设计的佳选。

    欧洲3B玻璃纤维公司从201010月开始,代理美国WebCore技术公司,在欧洲和亚洲经销其用玻璃纤维和一种闭孔泡沫塑料复合制成的芯材TYCOR®这是一种能够制造更轻、更大、效率更高的风轮叶片的芯材。3B公司相关人士说,受到风能这种清洁、经济、可靠和可得能源之愿景的激励,3B矢志成为与热塑性复合材料和特种复合材料研发并举的风能解决方案提供者。

    巴西Fibercolor公司研制了一种可用紫外线固化的玻璃单丝增强模塑料,其英文缩写为FFRP,是用一种工艺制成。此模塑料可经模压、注塑、层压、挤塑等工艺成型为制品,适用于热塑性和热固性树脂体系,代替SMCBMCRTM、灌注、手糊、喷射等材料和工艺。FFRP基本上由50%树脂和50%玻璃单丝组成。采用该公司的专有混合系统,使玻璃纤维短切原丝在树脂中全部分散成单丝,浸饱树脂,并填满原来原丝中的所有空隙,形成均质的模塑料。由于FFRP中的纤维较长(25 mm),玻璃纤维含量较高(一般为50%),其模塑制品的力学性能优良。制品无翘曲,表面光洁,基本上不显纤维纹路。FFRP成型板件还可通过模内印花工艺印上装饰花纹。FFRP可模塑成净尺寸的制品,不产生修边废料。与其它模塑料不同,FFRP可用轻质和低成本的模具(一般用复合材料制作)以小的压力模塑成型,因而免去了昂贵的压机、注塑机或大型层压机以及昂贵的模具费用。FFRP制品耐气候,不需胶衣表面层。成型时苯乙烯排放少,几乎无废料产生,这就保证了清洁、卫生的工作环境。