漫话甲基四氢苯酐FRP/CM行业的技术进步

相比传统材料，FRP只是一个小弟弟。2004年全世界钢材产量突破10亿吨，我国产量达2.7亿吨，，相当于美国、日本、德国、法国、意大利、英国的总和（从2001到2004年年均增长20.8%）。全球玻璃钢的产量约700万吨，我国去年产量逾140万吨，超过欧洲、日本，居世界第二位。根据我国发展指导性规划，2015年FRP产量将达到180万吨，将超过迄今美国。欲使我国FRP/CM行业真正做大做强，从劳动密集型成长为技术密集型，除坚持科技是第一生产力外，别无他途。

一、材料技术包含五个方面

     复合材料的技术可归纳为五个方面：设计、原辅材料、工艺、设备及测试。

     设计水平基于复合材料力学、原辅材料、工艺、设备乃至测试等知识的总汇，当然还需要美学、心理学等多方面知识。一个合格的复合材料工作者必须要掌握这五方面的基本知识；一个较好的复合材料公司要具备这五方面的合格人才。

     下面结合我国FRP/CM行业的发展，重点谈谈原辅材料、生产工艺及技术装备。

二、原辅材料

     1、增强材料：我国已能高品质规模化生产合股与直接无捻粗纱、无捻粗纱布、单向布、BMC热塑性树脂短切纱、短切原丝毡、湿法薄毡、缝编毡、缝编织物及其复合毡、多轴向织物，唯连续毡湿态强度尚不能满足拉挤成型的要求。最近常州吴氏公司成功开发了3D玻纤织物芯材及其生产设备。这种芯材采用玻纤编织两面层之间由立着的纱联成一体的空间织物。世界上仅个别国家能生产。可用于制造双壁管、双壁罐、绝热隔音板、造船等。相信会引起国内外复合材料业者的关注。

     众所周知，枷宋敕悸谌允侵圃嘉夜⒄瓜冉春喜牧系钠烤薄?/FONT>

     目前我国连续玄武岩纤维的生产技术已大体相当于俄罗斯、乌克兰的水平。2003年我到俄罗斯纤维研究院交流，他们玄武岩拉丝不断头，原丝筒达2公斤水平。我国“863”项目已达到2.8公斤的水平，现已开发成功耐高温过滤毡、防火服等产品，在电厂混凝土冷却塔上成功得到应用。玄武岩纤维耐化学性、耐水性、工作温度范围、弹性模量等性能优于玻纤，据称其与环氧树脂的结合优于玻纤，俄罗斯用其生产高压复合材料管。碳纤维模量、强度高，但它导电传热，不能透波、有屏蔽作用，而玄武岩的性价比较理想，现已用于建筑结构补强，在国防军工上的应用更是方兴未艾。。

     面对如此众多的纤维增强材料要善于选择应用。举个最简单的例子，短切毡所用粘接剂有粉状与液状两种，这两种粘接剂的短切毡均可以手糊法生产大面积、非大量生产的产品，然对采光要求的板材或对于直径较小、曲率较大结构的制品，则以采用粉状粘接剂的短切毡为佳。

     国内已有将热塑性纤维（如PA、PP）与玻纤混编的缝编织物，可直接将其热压成玻璃钢制品（如滑雪板、帆板）。

     鉴于同样重量的缝编织物与方格布，前者强度高（前者纤维平直，后者弯曲），若强度相同，所用缝编织物量就比方格布轻，可奏减少制品重量与降低成本之效，且对树脂的浸渍性较好。在制作管道或贮罐内衬时，缝编毡因有线缝，工人操作工艺性较好。往复式交叉缠绕玻璃钢管道时，管道两端的“过渡段”纤维缠绕角大，轴向强度不够，需采用单向布与短切毡补强。

     2、武汉理工大学王均教授称：“人们制作复合材料制品往往从成型工艺入手，我的主导思想是先从原材料着手，解决问题。”我觉得很有道理。他们已研发成功浇铸体Tg190℃的环氧树脂，其热变形温度为270℃，弯曲强度大于100MPa，模量达4.4Gpa；还开发了适应不同FRP成型工艺的低粘度树脂及高效低成本低收缩树脂添加剂。国产紫外光固化不饱和聚酯树脂与胶衣已在轨道车辆上推广应用，充分发挥其固化快、固化度高、污染小的优点。不久前我在巴黎JEC展会上看到国外有一家公司（CIBA）展出此类树脂，据称：1）生产周期提高3～4倍；2）VOC（挥发性有机化合物）——苯乙烯减少10%～30%；3）不用过氧化物固化剂与钴盐促进剂，而这两种材料的储存、运输、使用都必须倍加小心；4）树脂储存期较长——至少半年；5）比加热固化节能....