1　预浸料市场值得关注

　　自20世纪后期以来，预浸料对于复合材料发展具有深远的影响。它发掘了纤维增强复合材料所具有的优势，以高要求、高质量的材料和工艺进入了高性能要求的制品领域。过去的60多年里，预浸料工艺技术和预浸料品种在欧美发达得到了快速发展。据有关方面提供的资料，全现有预浸料厂商主要有美国赫氏、瑞士固瑞特、美国氰特、美国Axiom、爱尔兰MICAM、美国ACG、英国Amber等以及近年兴起的热塑性预浸料厂商，美国Ploystrand、荷兰／美国腾卡特、美国Barrday、美国Fibrtec、德国邦德、法国博舍、法国舒马赫、荷兰FRT等公司。而赫氏公司一直处于预浸料技术的发展前沿。预浸料一度被认为成本很高而不易大量生产，但现在预浸料正在迅速成为一些用途的理想选择，在近年经历了很大的发展，被广泛接受和面临一些新的市场机遇。据2013年6月发布的一份名为《2013-2018预浸料市场：趋势、预测和机遇分析》的报告预计，预浸料市场将出现强劲的增长，到2018年将达到61亿美元，不久的将来可看到预浸料应用的大幅上升。
　　什么是预浸料?预浸料是由树脂和增强纤维结合而成，可方便地用于工业化生产产品。它的增强形成可以是单向形式、可以是织物形式。预浸料是用树脂预先浸渍，可以储存的纤维增强塑料(FRP)半成品，在需要时可立即用来制造制品。热固性预浸料所用的基体树脂主要是环氧树脂，其它热固性树脂有酚醛、不饱和聚酯、乙烯基酯等也被用来制造预浸料，还常使用添加剂(如催化剂、抑制剂、阻燃剂)来获得特定性能。所用增强纤维有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、PBO纤维等。一般来说，热固性预浸料中的树脂经历凝胶阶段，以利操作，这种状态称为“B阶”。B阶状态的树脂通常有粘性，使用前需要冷冻储存以防完全聚合。在制造制品时，预浸料重新受热以达完全聚合固化。一旦固化，B阶状态的热固性树脂就充分交联，形成耐久、耐热、特别刚性和极其轻量的固体结构材料。热固性预浸料都在织物两侧附有护膜，在运输和准备过程中起保护作用。使用时把预浸料切成所需形状，剥去护膜，铺放在模具之中，然后加热加压至规定时间。常用预浸料需1小时固化，固化温度约120℃；不同树脂的预浸料也可采用不同的固化温度和时间。预浸料配制方法为浸渍技术，有溶剂浸渍、热熔体浸渍、粉末浸渍等。溶剂法工艺存在环保问题、控制排放产生的费用以及维护所需的成本，一些预浸料制造商已放弃或加以改进。预浸带或预浸布用于手糊、自动铺带、自动铺纤或某些缠绕成型工艺中；单向预浸带(所有纤维平行)是常见的预浸料形式，提供单向增强；机织布及其它平面织物预浸料提供二维增强，有用纤维预成型和编织物制成的预浸料，提供三维增强。
　　使用预浸料，在模塑成型时无需称量和混合树脂、催化剂等。预浸料中，热固性预浸料的铺覆性和粘性较好，容易操作，其具有下列优点：(1)使用方便：预浸料立即可用，免除了复合材料制造过程的备料、现场混料和浸透工序。(2)成型过程清洁、可控。(3)空隙率低，可以提高制品的品质和均衡性。例如，航空用品要求复合材料结构中的空隙率低于1％，由于使用预浸料能够把空隙率降至小，基本上消除制品的缺陷。(4)耐疲劳性好。(5)热膨胀系数低。(6)制品厚度、纤维体积分数可控。制造预浸料制品的工艺多种多样，可以根据制品尺寸和性能要求，选择不同的成型工艺。列表如下：

　　随着预浸料工艺的发展，为得到超强超轻结构材料，引入了夹层结构。预浸料夹层结构由较薄的高强预浸料蒙皮粘结较厚的蜂窝、泡沫或巴沙木所组成。预浸料夹层结构极大地减轻重量，各方面显示良好刚性，抗拉和抗压强度由蒙皮承担，剪切应力由夹层承担。近年来，在预浸料制品技术中推出了中温环氧固化非热压罐技术。赫氏公司用于飞机次级结构的新式预浸料是一种不用热压罐固化的产品，与传统的需要热压罐固化的预浸料不同，用简单的真空固化炉就可获得同样的品质和性能，省去了热压罐设备的投资和运行费用。氰特工业公司属下的氰特工程材料公司其预浸料只用真空方法固化，不需使用热压罐即能制造大型航空航天部件。固瑞特公司开发了较低的放热特性，无需中间的暂停时间，可在现有的和新的成型工艺中优化固化工艺，从而进一步缩短周期时间，提高生产率。它可以在低至85℃的温度下固化，但也可以在120℃下用65min固化，以加快部件的制造。台预浸料机于1969年问世。直到上世纪80年代初，预浸料还被视为特种材料，仅占一架飞机用材的5％，而且仅用于次级机构。而今，预浸料已成为飞机主结构的重要材料，占据空客A350XWB飞机和波音787飞机机体的50％以上，在其他行业如风能、汽车、体育器械和工业设备中的应用也已跟进。更近一些时候，受益于预浸料的用途还包括海底油气开采用的管道和高压容器。预浸料的发展是由它比金属更高的比强度、疲劳强度和更大的设计自由度所推动。

　　2　国内热固性树脂预浸料市场

　　预浸料因容易使用、性能稳定、空隙率低、模塑过程清洁等诸多优点，在复合材料工业中日趋普遍，前景看好。从2006年起，国外瑞士固瑞特、美国赫氏、美国氰特等公司陆续在我国建立分厂，先后投产。美国优赛公司在不仅提供各种环氧预浸料，还提供专用于预浸料的常温存放期可达一年(365天)的环氧树脂。紧随而来的是国外预浸料生产线在我国登场，其中有瑞士的桑德森(上海)公司提供的预浸料生产线和热熔胶涂层复合生产线。为适应国内航天、航空、军工、风能、船艇等高端市场的需要，2010年，中航复材有限公司在北京成立，凝聚了北京航材院、北京航工所的技术优势，全面开展高性能基体树脂和预浸料的开发及装备制造；再如航天材料及工艺所自主研发MT预浸料，已列入C919飞国产材料装机应用计划；西安航天复材所近年相继开发满足航空、航天、军工的预浸料复材尖端制品。预浸技术和制品的开发，也促进了非热压罐中温固化技术和热压罐的高温固化技术的广泛应用。美国ASC公司开发了大容积的热压罐，直径9.2m×23m，用于波音787生产。国内热固性树脂预浸料成型产品主要在航空、航天和军工领域，在民用产品的开发应用上，一些企业也进行了尝试。在江苏，南京诺尔泰设备公司和连云港唯德缠绕设备公司已分别开发了用于预浸带挤拉和预浸纱缠绕的专用设备。在南京航天航空大学复合材料实验室，碳纤维预浸带放铺带挤拉机和碳纤维预浸纱缠绕机生产了高压容器的和杆棒。另外，还有一种技术是采用短切碳纤维、碳纤维粉末、乙烯基树脂预浸混合的BMC团料，用于开发在高热工作环境下的精密零件如IT设备、实验仪器和音箱视频部件等，这在江苏镇江育达复材公司取得了创新。
　　当前，预浸料技术和市场在国内民用领域还处于萌芽状态。从环境保护、清洁生产、质量控制三个方面考虑，开发预浸料用于玻璃钢复合材料工艺和制品的应用应引起我们的关注和重视。对这一市场和技术需进一步了解和探求的可联系本文推荐的相关专业专家(见表2)。我们要从调查研究中获取真知，步步进取。