5月28日,美國玻璃纖維復合材料工業協會發布了《全球玻璃纖維復合材料市場2015~2020年趨勢預測和機會分析》報告。該報告指出,未來5年內,全球玻璃纖維復合材料市場總消費水平預計將以7.4%的年增長率強勁增長,其市場份額預計在2020年將達到740億美元。這份市場報告同時提供了玻璃纖維復合材料在不同行業領域的詳細分析及預測,并指出,未來5年,汽車固件、建筑裝飾、安全防護、航空航天、液體過濾將成為玻纖復材發展的5大重點領域,其市場份額將占到玻纖復材總量的71%,且產品將呈現整體高端化發展趨勢。
從地區分布來看,亞太、中東地區基礎設施的加強和改造,對玻纖復材的需求量大幅提升。目前,亞洲玻璃纖維復合材料市場占世界玻纖復合材料總產值的38%,預測未來5年亞洲復合材料市場會以兩位數增長,產值將會占到世界復合材料總產值的一半。此外,亞洲的玻璃纖維復合材料經銷商也以每年平均20%的速度增長。
汽車固件
市場預測 全球汽車用玻璃纖維復合材料市場預計2017年將增長至7885噸,2015年~2017年的復合年均增長率達到31.5%。其中,亞洲地區的銷售額將由2014年的1470萬美元增長到2017年的9550萬美元。
面臨難題 目前來看,玻纖復材汽車固件代工工廠缺乏總體工程經驗,并且已適應基于金屬零部件的裝配線,出于風險和更換成本的考慮,對更換設備相當謹慎。此外,歐洲報銷車輛法要求提升汽車再循環能力,將引發大規模碳纖維復材進入該行業,屆時,盡管增強型玻璃復合材料技術工藝已經相對成熟,但后來居上的碳纖維復合材料仍會帶來激烈的競爭。
企業動向 為降低發動機噪聲,增加轎車的舒適性,德國贏創集團在今年3月份開發出一款粘附在兩層冷軋板間熱塑性玻璃纖維樹脂減振板。該減震板不僅對離合器系統中,通常使用的潤滑劑和汽油具有良好的防滑性和耐化學性,而且還具有極高的尺寸穩定性、卓越的硬度和拉伸強度等機械性能,熔融指數也從原來的10g/10min增加到40g/10min。
荷蘭皇家帝斯曼集團針對亞洲市場需求,利用玻璃纖維復合材料搭配使用聚酰胺注塑生產的發動機油底殼,可顯著減輕汽車重量,獨特的材料配比使得該材料具有很高的流動性和熱穩定性,標致508成為首個受益于帝斯曼創新解決方案的車型。新型油底殼比原先使用的金屬油底殼輕60%,同時可將其連續使用溫度提高60℃以上,該材料在發動機室中的應用場合包括導風管、進氣管,以及承受高熱應力的其他車身附件。
美國飛郎集團今年5月通過連續玻璃纖維增強半成品層壓板及改性注塑聚酰胺產品進入汽車復合材料的半成品零部件市場,與鋼材相比,新產品最高可實現減重60%,將重點應用在由復合材料制成的車身和底盤部件上,這家公司預期到2030年,該固件的市場規模將達到1億美元。
建筑裝飾
市場預測 預計到2015年年末,全球建筑用玻璃纖維復合材料的用量將達到416萬噸。其中,亞洲需求量為168萬噸,北美洲需求量為134萬噸,歐洲需求量為87萬噸,其他地區需求量為28萬噸。如今,亞洲地區建筑玻纖復合材料保持了33.6%增長速度,而美洲和歐洲則分別保持23%和30%的增速。
面臨難題 無論是建筑用,還是家庭裝修用,綠色玻璃纖維復合材料建材都將會是一個很大的趨勢。但目前受限于整個建材市場的環境,這種趨勢的形成可能需要一段時間。此外,綠色建材廠商的不規范生產也是影響其普及的一大原因。
企業動向 德國Mehler公司最新開發出的PTFE膜材,是在超細玻璃纖維織物上涂以聚四氟乙烯樹脂而成的材料。這種膜材有較好的焊接性能,有優良的抗紫外線、抗老化、阻燃性能及柔韌性,其防污自潔性是所有建筑膜材中最好的。
日本旭硝子集團今年推出的ETFE建筑膜材,由ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)生料直接制成。ETFE膜材料不僅具有優良的抗沖擊性能、電性能、熱穩定性和耐化學腐蝕性,而且機械強度高,加工性能好。同時,ETFE膜材料可有效的利用自然光,節約能源;自身具備的自清潔功可以保證材料表面不易被沾污,雨水沖刷即可帶走沾污的少量污物,且其清潔周期可以維持5年。
巴塞羅那高等建筑學院的研究者開發出一種新型節能型木材——聚合物復合材料,特別適用于陽臺裝飾、柵欄板、浴室裝修。這些板材由60%的木材和40%的玻璃纖維復合材料組成,其中木材可用其他木質材料替換,比如大麻、棉花纖維,或者稻殼、葵花籽等,木材和玻纖復材都可循環使用。該材料的亮點是不會排放甲醛、阻燃系數高、吸水極少,即使在沸水中浸泡5個小時,仍可完好無缺。
安全防護
市場預測 2015年,全球安全與防護用產品市場的銷售額預計為280億美元,亞洲地區將達到98億元,該市場平均每年的增長率達到7.8%。2015年,全球玻纖制安全與防護用品供應市場的利潤率將達到37%。
面臨難題 在大型國際活動中,如何將玻璃纖維復合材料成功地、無污染地運用于活動場館的硬件安防,這一難題有待攻克。
企業動向 德國拜耳集團在5月底推出一系列玻纖——生物基聚氨酯紡織涂層,這種材料的可再生成分含量高達65%,可進一步降低二氧化碳排放量,再度改善水性PU材料的可持續性。據公司負責人介紹,該系列首批產品專為防護服裝、配飾以及制鞋行業而研制,生態材料能夠幫助制造商、OEM代工廠和品牌商改善生態足跡。除生物基產品外,拜耳集團正陸續推出一系列全新玻纖——PU分散體,專門開發應用于防護服裝和制鞋行業的中間涂層,有助于開發符合工業防護領域最高技術規格的鞋面材料。
美國Herculite公司推出的最新款船舶推進系統,采用玻璃纖維復合材料及金屬混合制備而成,它同時擁有耐沖擊性、極強地耐磨損性等金屬材料的特質,以及高強度、耐疲勞、耐腐蝕等復合材料的性質。采用這樣的混合推進系統,可以增加推進性能,獲得更好的有效速率,以達到高效航行的目的。如果再擁有合適的船型設計,可減少最多10%的燃料消耗。但是該材料價格相當高,其推廣普及或許要到2020年以后。
航空航天
市場預測 美國航空航天工業協會預計,2015年~2017年是全球商業和軍用航空市場利益大豐收的時期,幾乎所有的航空領域都會獲得增長。該協會同時預計,這段時期,軍用航空銷售額將增長526美元,而民用飛機銷售額將增加至873億美元,同比增長4.1%。玻璃纖維增強復合材料和碳纖維復合材料將平分秋色。
面臨難題 玻璃纖維復合材料作為載人航空重要的運載材料,其發展面臨兩大技術難題,一是降低空間環境對人體的傷害,二是提升救生技術及安全返回技術。
企業動向 美國宇航公司用碳纖維T300、芳綸纖維、特種玻璃纖維復合材料制作出新型民用飛機內飾試件,該試件具備玻璃化溫度極高、燒蝕重現性好、高溫力學性能保持率高。此外,這種材料還具備一定的“記憶性”,即可以擴大至原始表面面積的400%。當加熱到60攝氏度~70攝氏度時,材料變得靈活、可變形。它的新形狀在冷卻時硬化,同時保留了其原始形狀的“記憶”,因而在加熱后可恢復原始形狀。美國宇航公司公司負責人表示,該產品自2015年7月起,將重點在歐洲和亞洲地區進行推廣。
近日備受關注的“陽光動力2號”,其銀色機身涂層采用的是由拜耳材料科技提供的玻璃纖維復合材料,具有極強的耐候性與抗刮性。同時,拜耳集團還為“陽光動力2號”的駕駛艙視窗提供高性能透明聚碳酸酯板材,以及聚碳酸酯板材上的特殊的防護涂層。這種涂層技術可以有效地防止視窗起霧,從而保證駕駛員視野清晰。
液體過濾
市場預測《2015年水處理預控報告》指出,用于液體過濾的玻璃纖維復合材料的銷售額在2015年會達到34億美元,歐洲市場仍占主導地位,而亞洲將超越美洲躍居第二。
面臨難題 不論民用還是工業用,如何獲得更高過濾效率、更細致分離領域、通過監管機構的苛刻檢測,是過濾材料企業面臨的共同難題。
企業動向 美國Hollin公司近期推出一種可用于商業暖通空調系統的改性玻纖——納米波過濾膜。此種納米波過濾膜是一種玻璃板纖維媒介材料的合成替代品,但是它比后者擁有更強的承受力和更高的釋放效率。該產品采用單一聚合體加工而成,此外,納米波過濾膜可通過通電的方式,使膜表面更多的亞微米顆粒保持更持久過濾效率和更高的MERV分類。
美國FibeRio公司在今年4月正式推出了旋風分離針刺玻纖過濾膜生產系統Cyclone FE4.1。這項最新的過濾膜生產系統可以生產出直徑平均值在500納米及以下的膜材料,并以高標準的分布技術保證在其他各項性能中,例如滑流、隔層和吸收層的一致性。目前,已經有多家過濾材料公司開始向該公司訂購該系統,用來生產具有玻璃纖維拓展化功能的各類針刺非織造材料。
美國德克薩斯科技大學的研究者正在開發具備增強過濾功能的棉質納米纖維非織造復合過濾材料。該實驗室技術負責人表示,混織了玻璃纖維的棉質針刺過濾材料和未處理的棉質針刺過濾材料相比,其對雜質的過濾效率將會翻一倍。