美国增强塑料市场构成与增长情况

    美国Freedonia集团公司的Corinne Gangloff考察美国复合材料近年情况，本稿给予介绍。
    据说到2011年，美国增强塑料的需求预测年平均以2.8％增长率进行增长，到时需求量将达到1894kt，折合8100百万美元。这将创建成1270Kt和635kt增强纤维材料的市场由于材料的代替，将持续驱动后来的进展。增强塑料较高性能的要求，要同树脂、增强纤维材料以及加工过程的改善相结合，会扩宽应用，提高同钢与铝材的竞争能力。在2004年至2006年之间，由于石油与天然气价格攀升的结果，经历了明显的价格峰值，其后，预测增强塑料价格的提高会趋缓和。
      〓 树脂
    到2011年，整个美国增强塑料市场方面，热固性树脂主要是不饱和聚酯，估计将超过60％。因为热固性树脂呈现较低的成本和良好的性能，适合于在建筑结构、电动车辆及海上用品等广泛应用。由于增强塑料具有较高的耐久性和减少维修性，被打入到非传统的市场（诸如风力发电机叶片、桥面板以及多种用途的柱、桩等方面）已被驱动。聚丙烯、热塑性聚酯和尼龙（聚酰胺）。这些是主要的热塑性树脂。由于增强热塑性塑料具有较好的设计能力与加工过程容易，呈现较快的增长趋势。
      〓 增强材料
    在塑料中，所用的增强纤维材料可提高其刚度、冲击强度与增加其他性能。通过所用增强纤维材料的种类及纤维同所用树脂之间的组合、所含纤维的百分率来决定增强塑料的强度的程度。玻璃纤维基于它的成本低、较高的强度-质量之比、良好的加工性能及耐化学性等将保持它在纤维增强材料中的支配地位。不过，碳纤维、芳纶以及纳米增强材料，基于它们的高性能的要求、更高成本效率，尤其是在电动车辆、航空航天与工业市场方面，呈现快的增长势头。纳米材料，尽管才从2006年少量基础起步，由于产量增加，价格降低以及加工技术的改进，将快速扩展应用。
      〓 市场
    到2011年，电动车辆与建筑结构两项一块，预计将占美国增强塑料需求量总数的64％(见表1)。电动车辆的应用方面，将通过增强塑料的性能而减轻质量、可一体化结构件、耐化学腐蚀及耐高温、用金属不能完成的减少变形等都将启动。[-page-]

    目前，在建筑结构产品方面，例如储罐、管道、浴室构件，由于采用低成本、耐久性与耐腐蚀的增强热固性聚酯，技术快速改变与生产率的提高，通过商业设备、其他电器、电子产品的增长需要，刺激耐久性商品市场，将展示令人鼓舞，美好的前景。
      〓 电动车辆
    据称，2006年，电动车辆估计为整个美国复合材料需求量的1/3。复合材料有代表性的质量，要比钢材低30％~40％，而且耐腐蚀、耐久性、耐高温性、耐腐蚀液体、允许一体化组合，可减少劳动成本。复合材料对于美学与结构等用途，大大提高设计适应性。不过，增强塑料构件仍然必须生产节约成本，或独特性能优点，或没有详细作规定的技术规格制品。
    当复合材料制成明显进入到应用项目时，在大的构件中，可用较小的件完成得到，例如车身板，由于以高效率生产运转，可模仿钢材的成本效益。到2011年，电动车辆市场在美国增强塑料需求量，预计每年增长率为3％，达到626kt(见表2)。通过改进树脂、加工过程的开发以及对于质量轻、材料成本竞争的需要将有供给的机会。由于阀门盖、板材、汽车散热器护栅通道，增强材料应用的增长，使得每辆车平均复合材料用量以kg为单位，预计将持续增长。在表面处理改进方面，由于复合材料汽车板具有较好的着色性，也扩大了应用。[-page-]

    轻型车辆（包括汽车、轻型卡车、体育运动车和运货车）等，到2011年在美国电动车方面，所用的全部增强塑料将预计为93％。在轻型车辆方面，基于树脂与加工技术的改进，扩大应用将超过预测的进展。目前应用包括加速卡车载货板、前端挡泥板及有折篷硬顶。
    由增强塑料制成的重型任务卡车部件，包括柴油机发动机盖、卧车、头罩、涉水板等。还有采用玻璃纤维增强乙烯基酯树脂的层压板制造的客车车壳体。
    〓 建筑结构
    2006年，建筑结构市场估计约为整个美国增强塑料需求量的30%，为复合材料提供各种应用的机会。例如，在柔曲管道系统、板材、浴室构件、储罐及管子领域，都已制造并进入领域使用。这些进展，反映成本、性能、美学等优势，都超过木材、金属和玻璃材料。将来的进入，将依赖于扩大塑料性能参数，并通过加工过程和树脂的进展，而保持成本的竞争性。
    到2011年，在美国建筑结构方面应用增强塑料需求量为578kt(见表3)，预测年增长率将为3.4％。在质量、抗冲击性、耐久性及设计维修项目方面的进步，将反映出许多的优势都超过木材、金属和玻璃结构材料。通过替换需要与扩大要求，将驱动在传统应用方面的增长。改良加工过程和树脂技术，将扩大应用进入到像钢筋、桥梁、海水堤防和海洋柱、桩等领域。

    〓 生产耐久性设备
    2006年，生产耐久性设备在美国增强塑料应用方面估计为13％。这个市场包括工业机械、装置、办公设备、电器构件以及其他电器和电子机器。生产耐久性设备需求增强塑料，到2011年预计达到257Kt，年增长率为3.1％。紧跟着生产耐久性设备，例如电信设备、信息加工产品、工厂自动化设备和新的工业机器。
    增强塑料的机遇，将致使耐久性、质量轻且带有良好强度、耐高温性与良好的介电性材料扩大需要。在商业设备方面，包括住宅与其他产品件，诸如印刷、复印及个人数字辅助物增长的结果，期待快速获得。由于电力分配与输送服务以及维修要求的增长，反映电器设备的需要，这里是因为复合材料质量轻、绝缘性能超过其他材料的缘故。[-page-] 
       〓 海上应用
    2006年，海上应用估计占美国增强塑料需求量的12％。据称，海上用复合材料市场主要包括娱乐游船类，如机动船、私人水上运输工具、帆船等。一般认为娱乐船是豪华项目，要求轻便，可灵活使用，与拥有者个人收入水平相关联。私人船体结构，主要采用的材料是增强塑料和铝材。
    据说，商业和军用船类增强塑料市场规模小，因为这类船采用金属造更为可靠，要求更高的耐久性和更高的强度。扫雷艇通常用增强塑料建造，具有柔性能吸收水需爆炸震动冲击，但磁性水雷不爆炸。然而，扫雷艇建造限制数量，而近海产品却支配着这个市场。
    到2011年，在美国增强塑料方面，海上用量需求量年平均计划提高低于1％，将达435Mt。在私人运货船方面，也将预计获得同样的增长，每条船平均采用塑料的质量到2011年预计持平。平均船体质量增加将受限制，为此制造厂商增加采用如壳体芯材，用轻木、胶合板和密闭蜂窝形制造的较轻的容器。
      〓 其他市场
    复合材料的其他市场方面，诸如，耐用消费用品、飞机及航空航天等领域还有广泛的应用。耐用消费品，如设备、体育运动器具、训练设备、电动工具与玩具，在2006年度，美国需求量约占9％。复合材料在这一板块进展，由于对高价的敏感性的缘故，要比其他领域增长缓慢。但在应用方面，由于耐腐蚀性和较少的维修性能受到益处，还将保持关键性刺激对复合材料的使用。
    在产品方面，例如设备构件、电动工具壳体、网球拍杆、风筝、篮球框板以及弓箭等这些体育运动器材，将期待持续打入。刺激用户对耐用消费品需求的因素，包括一般的经济条件、人口统计情况、家庭构成及私人收入水平等。
    增强塑料其他市场，包括飞机、航空航天设备、火车、地铁、农业工具、医疗装置、手枪、兵器及其他产品。通过提高性能和成本变数，改进树脂与加工过程还将扩大应用。通过在军用飞机和其他军用品，如头盔、人体装甲对复合材料需求的增长方面，促进了商业飞机和宇航市场。尤其商业飞机市场还期待明显增长，这里，新一代客机质量的一半由复合材料构成。更轻型的飞机制造，明显大量使用先进纤维增强材料，例如S-2玻璃纤维、碳纤维及芳纶等。