我国玻璃钢/复合材料行业发展动向

   1.我国玻璃钢/复合材料行业得到快速发展
    我国的玻璃钢(GRP-FRP,玻璃纤维增强塑料)工业起步于1958年,相比许多行业来说玻璃钢是一个小行业,但由于玻璃钢属于新型复合材料,科技含量高,因此工业总产值增长很快,一直以高于我国GDP增长的速度在发展。
    2007年据玻璃钢工业协会统计,我国热固性玻璃钢(FRSP)与热塑性玻璃钢(FRTP)的产量已分别达160万吨与54万吨,加上覆铜板(CCL)58万吨,总产量超过270万吨,已超过德国、日本跃居第2位,仅次于美国。

       
    现在玻璃钢产品已渗入到工业、日常生活的方方面面,并有持续快速增长的势头。热固性玻璃钢是我国聚合物基复合材料的大领域,而其中占主导地位的是聚酯玻璃钢(GF/UPR),2007年产量达160万吨,比上年增加20万吨,较上年增长11%。
    2007年对玻璃钢行业来说是充满挑战的一年。加入WTO后,给玻璃钢行业带来了新的机遇与挑战。同时,受原材料大幅度涨价和电力供应紧张的影响,盈利能力大幅下降。面临严峻的形势,全行业克服了重重困难,总体上保持了平稳的增长。
    2007年我国(大陆)玻璃钢/复合材料产量见表2。

     
2.玻璃钢/复合材料应用广泛
    (1)建筑市场是大的玻璃钢/复合材料市场
    建筑是玻璃钢/复合材料的一个重要应用之处,快速发展的房地产市场由于北京2008奥运会的举办发展更快了。主要的建筑应用如水槽、冷却塔和透明板材均采用手糊工艺制造。玻璃钢协会的资料显示,冷却塔行业的年增长率为15~20%。
    玻璃钢市政管道市场也正迅速发展着,2004年总产量为30万吨。其它重要行业、消费品市场和电子电器市场中主要是家用电器和电子行业设备等热塑性塑料制品。2007年增强型热塑性塑料的产量为54万吨,比2006年增长13%。
    (2)汽车市场中玻璃钢/复合材料的使用在未来几年预计也会迅速增长
    近几年,汽车市场年增长率超过了30%,是全增长快的,同时受高经济增长速度和生活水平提高的推动,能源需求正超出国内的供应能力。
    现在的玻璃钢/复合材料成型不限于手糊、模压、缠绕等,各种新的工艺方法相继出现。基体树脂由传统的通用邻苯、间苯树脂、环氧树脂、酚醛树脂向高性能的环氧乙烯基酯树脂发展,增强材料从玻璃纤维向高性能的碳纤维、芳纶纤维等发展。这些高性能材料的使用,大大改善了复合材料的结构及性能,提高了成型速度和制造质量,加速了玻璃钢/复合材料在汽车上的实用化进程。相信随着车辆工业的发展,将会开发出各种性能优异的原料材料,以满足适应和推动日益增长车辆工业的需求。 [-page-] 
  (3)风力发电需要大量的玻璃钢/复合材料   
    受2006年1月生效的《可再生能源法》的推动,我国风能市场是复合材料的又一个重要市场。新法案规定风能装备的70%必须是本地化生产的。
    是仅次于美国的用电大国,是上能源需求增长快的。为了减少对煤和石油的依赖,减少火力发电引起的环境问题,制定了可再生能源法,规定到2010年至少5%的电力由可再生能源产生,到2020年至少为10%。
    拥有很大的土地面积和很长的海岸线,因此风能资源丰富。据有关部门的估计,陆上可开发的风能资源具有253GW的发电潜力。风能资源丰富的地区主要位于东南沿海、内蒙古、新疆、甘肃省的河西走廊,以及东北、华北和青藏高原的某些地区。而海上的风能资源更具有750GW的发电能力。
    在上述有利形势下,风力发电有着巨大的发展空间。的风电容量从2004年到2010年的年增率为39%,从2010年到2020年的年增率为20%.国内的风电设备制造业可再生能源政策极大地激活了的风电设备行业。在2000年年底,大约有10家风力发电机制造商,其中只有5家制造了600KW以上的风力机。但到2006年年底,已有30多家风力机制造商,包括24家本国厂商和至少7家外国厂商。
    风力发电需要大量复合材料,目前,绝大多数风力发电机的转子叶片、机舱罩和整流罩都采用复合材料制造。每台风力发电机有3个叶片,叶片的规模越来越大,一个大型的海上风力叶片长度在60米以上,重量可能达到20吨。由此可见,这些风力机部件为复合材料创造了一个非常强大的市场。风力发电机用复合材料主要以玻璃纤维为增强材料,碳纤维的应用也在增多。
3.玻璃钢/复合材料的回收、循环利用将成为新的产业
    除了玻璃钢/复合材料的应用,其回收问题也已成为玻璃钢/复合材料工业发展的问题,甚至可以说回收利用是玻璃钢/复合材料生命攸关的问题。很多为此限定玻璃钢/复合材料制品生产商的年产量,如欧洲对报废车辆的要求是,到2006年年底,每辆车要有85%可回收的塑料、橡胶和玻璃,到2015年底,这个数值要达到95%。
    面对这种局势,作为玻璃钢/复合材料的生产大国,不能仅仅为年产量高居第二位而自喜,而应进一步认识到因此所承担的更重要的环境责任。回收玻璃钢/复合材料不仅是对环境的保护,也能带来可观的经济收益。
    以复合木质材料(WPC)为例,复合木质材料(WPC)是很值得推荐的一种复合材料,先起源于欧洲,后在北美迅速扩展。这种材料是以天然的含有纤维的木材下脚料、亚麻、黄麻、竹子、麦秆、玉米皮甚至废报纸为原料,采用复合材料的制造工艺与聚合物如PP、PE、PVC及循环再利用的回收树脂等制备出聚合物木材,从而使传统的木材工业发生了令人惊诧的革命性的变化。过去5年中这种材料的市场需求增长很快,市场每年以100%的速率增长。
    这种材料中固体添加物含量可达70%,可制成外观与木材相仿的板材、型材,目前用于室内外装饰、复面板、门窗框等,替代天然木材。该材料的主要特点是:尺寸稳定性好、不腐朽、耐潮湿、吸水率低(仅0.7%松木为17%)、耐冲击、膨胀系数与铝合金接近、高温下机械性能有所提高、耐低温性能优异。如添加适当的阻燃剂、防火剂,可使材料的阻燃性能大大提高。加工、使用这种材料时,可使用传统工具,可弯曲、钻孔、钉、锯、刻花纹、开榫;需加用固紧件时,其固紧强度比天然木材高2~4倍并可对其进行各种类型的连接。
    这种材料利用大量的废弃物,制造成本低廉,易于制造及使用,可回收再利用(甚至可回收利用多次),是对环境友善的材料,值得推广。如果用这种使用寿命更长的材料来替代天然木材,将会为我国节省大量宝贵的森林资源,创造更多的经济效益。
    21世纪被称为环保世纪,不能有效控制或回收利用废品的工业生产行业,必然遭到限制甚至淘汰。西方发达环保当局已明确表示玻璃钢/复合材料如果不解决再利用问题,将限制其发展。《共和国固体废弃物污染环境防治法》规定:对于生产的不能利用或者暂不利用的工业固体废弃物,企事业单位必须按国务院环保行政主管部门的规定贮存或者处置。由此可见,若要进一步发展我国的玻璃钢/复合材料工业,解决玻璃钢/复合材料废品回收利用和制定、实现玻璃钢废弃物资源化利用技术标准体系是摆在玻璃钢行业面前不可逾越的重要课题。