國外玻纖纖材的新產(chǎn)品開發(fā)

國外玻纖纖材的新產(chǎn)品開發(fā)

1國外碳纖維制品根據(jù)法國斯巴特集團(tuán)最近的報(bào)告，2006年世界纖維產(chǎn)量約為320萬噸，包括約128萬噸的熱固性塑料、89.6萬噸的熱塑料、51.4萬噸的紡織和851萬噸的濕布。又據(jù)國外報(bào)道,近幾年全球玻璃纖維年遞增率保持在5%左右,其中美國2002年~2007年為2.5%,歐洲為4%,亞洲為7%,中國則為10%。若按此年增長率遞增測算,則2010年全球玻璃纖維總產(chǎn)量可達(dá)390萬噸左右。國外的玻璃纖維世界很精彩,產(chǎn)品日新月異、琳瑯滿目,目前已擁有5000多個(gè)品種,60000多個(gè)規(guī)格用途,遍及電子、通訊、建筑、化工、冶金、核能、航空、航天、兵器、艦艇、車船、海洋開發(fā)、及遺傳工程等高新技術(shù)領(lǐng)域,可以毫不夸張地說,它的“足跡”已經(jīng)上到九天“攬?jiān)隆?下到五洋“捉鱉”,成為全球21世紀(jì)不可缺少的可持續(xù)發(fā)展的高新功能材料與結(jié)構(gòu)材料。據(jù)悉,目前全球玻璃纖維總產(chǎn)量正以年平均增長16萬噸~20萬噸的規(guī)模,品種和規(guī)格以年平均增長1000種~1500種的速度迅猛發(fā)展!國外玻璃纖維制品,按用途劃分基本上可以分為四大類:增強(qiáng)熱固性材料用玻璃纖維制品、增強(qiáng)熱塑性材料用玻璃纖維制品、增強(qiáng)瀝青用玻璃纖維制品及玻璃纖維紡織制品。從總體上看,國外玻璃纖維增強(qiáng)制品約占總量的70%~75%,玻璃纖維紡織制品只占總量的25%~30%。但是,必須指出的是,國外玻璃纖維紡織制品是花色品種最多、發(fā)展最為迅速的一類。如國外的玻璃纖維紡織紗除傳統(tǒng)工業(yè)用紡織紗外,還有膨體紗、浸漬紗、混紡紗、膜材用紗、鋁液過濾紗、耐熱縫紉紗、高強(qiáng)度紗、高硅氧紗及高彈性模量紗等;國外玻璃纖維織物除普通機(jī)織物外,還有針織物、網(wǎng)格織物、縫編織物及多軸向織物等。2進(jìn)展之三:雙組分纖維細(xì)紗現(xiàn)將國外玻璃纖維新產(chǎn)品開發(fā)現(xiàn)狀簡述于下:(1)美國PPG公司今年推出了新型短切原絲氈,提高產(chǎn)品均勻度,減少散絲,提高干態(tài)、濕態(tài)的拉伸強(qiáng)度,更利于手糊作業(yè)的裁切與鋪層。另外,還推出了適合于噴射工藝的新型噴射無捻粗紗,它采用新型低溶性浸潤劑,可以使樹脂迅速而徹底地浸透無捻粗紗,從而減少滴料。該公司還開發(fā)出一種潔白度高并具有高溶性的無捻粗紗,它具有更好的切割性,靜電荷積聚減少,用于生產(chǎn)汽車上的結(jié)構(gòu)性部件,如輕型貨車車廂的廂體及汽車的保險(xiǎn)杠等。它還開發(fā)成功一種空氣變形無捻粗紗。這是一種在特殊裝置中,通過高壓高速氣流,使普通無捻粗紗毛圈變成空氣變形無捻粗紗。它包含許多圈紗,因而許多纖維的方向垂直于無捻粗紗的長度方向。用這種無捻粗紗可以改變單向復(fù)合材料(如擠拉玻璃鋼)的橫向強(qiáng)度。該公司還開發(fā)成功一種與樹脂相容的玻璃纖維細(xì)紗。用這種細(xì)紗織造的玻纖布不需要經(jīng)過熱清洗,可以直接進(jìn)行表面化學(xué)處理。另外,開發(fā)成功一種直接細(xì)紗,其主要規(guī)格有20、68及136特克斯三種。這種直接細(xì)紗主要用于耐高溫涂層制品。該公司還開發(fā)成功一種新型玻璃成分。這種新型玻璃成分有利環(huán)保,不僅可以用于生產(chǎn)玻璃纖維增強(qiáng)制品,還可以用于電絕緣用玻璃纖維細(xì)紗的生產(chǎn)。(2)日本國日東紡近年來開發(fā)成功一種被命名為“SP”的開纖電子布。這是繼續(xù)將織造完畢的電子布,采用高壓噴水針刺法進(jìn)行再加工,由于布面受壓,使經(jīng)紗與緯紗露在布面的部分,均勻地形成扁平狀,再經(jīng)過熱—化學(xué)處理最后定型的一種新型電子布。這種新型電子布由于經(jīng)、緯紗被開松攤平,經(jīng)、緯紗交疊處的凸起部分明顯減小,空隙處全部塞滿或縮小,整幅布面幾乎沒有縫隙,因而布面的平滑性大大提高。同時(shí),還可大大提高電子布的樹脂浸透性以及覆銅板的層間剝離性與尺寸穩(wěn)定性。另外,在板的層壓成型中,還可抑制樹脂絕緣層中微孔的發(fā)生,這對改善板的耐離子遷移性,將起到良好的作用。(3)美國O.C公司開發(fā)成功一種適用于增強(qiáng)熱塑性塑料用無捻粗紗。這種無捻粗紗在通過被覆模頭時(shí),纖維束能完全張開,使熱塑料可以滲透到每根纖維之間,因此纖維在以后注射成型時(shí),可避免機(jī)械損傷,在最終產(chǎn)品中纖維分布均勻,不會(huì)顯露出來。由于纖維較長,故最終產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度提高很多。采用不同的浸潤劑成分,這種無捻粗紗適用于尼龍、聚碳酸酯、縮醛及熱塑性聚酯等樹脂體系。還開發(fā)成功一種超高強(qiáng)玻璃纖維,其商品名稱為ZenTron。據(jù)稱,該纖維的抗拉強(qiáng)度比傳統(tǒng)的E玻璃纖維高50%,要比S-2高強(qiáng)度玻璃纖維高15%。用這種玻璃纖維制成的產(chǎn)品,其抗沖擊強(qiáng)度比相應(yīng)的碳纖維復(fù)合材料高50%,同時(shí),這種纖維還提高了復(fù)合材料的耐疲勞性。目前,O.C公司將這種纖維制成直接無捻粗紗。這種無捻粗紗懸垂性很低,纖維排列整齊,既有利于復(fù)合材料加工,又提高了復(fù)合材料的強(qiáng)度。該公司已開發(fā)出與環(huán)氧及乙烯基酯相容的浸潤劑系統(tǒng)。這種纖維可適用于纏繞、拉擠等工藝,也可織成織物,比S-2高強(qiáng)度玻璃纖維獲得更為廣泛的應(yīng)用。另外該公司還開發(fā)成功一種新型低氣泡玻纖直接無捻粗紗。這種無捻粗紗是以無硼玻璃為原料,采用現(xiàn)代化的玻璃熔制成技術(shù)和先進(jìn)的低氣泡纖維成型技術(shù)制成,確保其氣泡含量遠(yuǎn)低于0.5個(gè)/g。玻璃中的微觀氣泡大量減少后,就避免了空心纖維的形成,而空心纖維是提供電能通路,增加導(dǎo)電性,從而引起系統(tǒng)故障的原因。因此,這種新型直接無捻粗紗具有特別好的電阻性能,可適用于中壓、高壓輸電和配電用途的拉擠玻璃鋼棒形絕緣子。(4)法國圣戈班集團(tuán)維托特克斯玻纖公司開發(fā)成功的新產(chǎn)品,包括汽車剎車材料用短切纖維/酚醛材料,用于食品加工廠的特種涂覆PTFE的玻纖防蟲窗紗,玻璃纖維/聚合物纖維(聚合烯纖維、滌綸纖維等)復(fù)合的Twintex復(fù)合纖維等等。(5)美國赫氏公司開發(fā)成功遮陽織物系列產(chǎn)品,主要有下述幾種:①Screenclassic:緞紋組織,用作室內(nèi)外卷式百葉簾。②ScreenVison:蓆紋組織,用作室內(nèi)百葉簾,開度系數(shù)有1%、3%、5%、10%幾種。③Screen2::外側(cè)白色,內(nèi)側(cè)深色,兼有視覺舒適和防熱性能兩種效果。④Screen+:它比傳統(tǒng)百葉窗多供50%~100%的光線,實(shí)現(xiàn)完善的采光控制。⑤ScreenProgress:用于室內(nèi)遮陽,為玻璃幕墻設(shè)計(jì)。⑥ScreenNature:用作室內(nèi)卷式百葉簾,系無聚氯乙烯、無鹵素環(huán)?？椢铩＂逴paqueClassic:典型遮陽織物,用作室內(nèi)外卷式百葉簾。⑧OpaqueNature:環(huán)保型遮陽織物,無聚氯乙烯,半透明,用作室內(nèi)垂直百葉簾。(6)日本日東紡績株式會(huì)社開發(fā)成功一種低介電常數(shù)電子布。該電子布的玻璃組分按重量百分比計(jì):SiO2為50%~56%,Al2O3為14%~18%,B2O3為24%~28%,CaO為0~2.5%,MgO為0~2.5%,Li2O為0~0.15%,Na2O為0~0.15%,K2O為0~0.15%,TiO2為1%~4%。該電子布的特性是,室溫下頻率為1MHz的介電常數(shù)為4.2~4.8,介電正切為5×10-4~9×10-4。只有常用E型電子布的3/4左右。用該布生產(chǎn)出來的FR-4型覆銅板的介電常數(shù)值為3.6。它比采用E型電子布生產(chǎn)的FR-4型覆銅板的介電常數(shù)低20%~25%。由于它具有較低的介電常數(shù)及優(yōu)良的耐水性和低熱膨脹性,所以非常適用于制作高密度印制電路板,確保其特殊電性的要求。日本板玻璃公司也研制成功一種以SiO2,B2O3為主的新型電子玻璃成分,其介電常數(shù)不大于4.5。根據(jù)國外報(bào)道,上述這些新型玻璃成分的玻璃纖維與低介電常數(shù)的有機(jī)纖維——聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酰亞胺(PEI)及聚砜(PSF)等熱塑性樹脂纖維混紡或混織制成的電子布,有可能成為21世紀(jì)高級(jí)計(jì)算機(jī)用印制電路板的基材。(7)日本尤尼奇卡公司近年來研制成功超薄超輕電子布系列產(chǎn)品。其最薄的電子布公稱厚度只有0.015mm,其最輕的電子布單位面積質(zhì)量只有12g/m2。據(jù)稱,這是目前全球最薄最輕的電子布。這種電子布表面非常光潔,沒有凹凸不平現(xiàn)象,適于制作印制電路板及其它電子元件的增強(qiáng)基材。(8)日本旭一休貝爾公司近年來在開發(fā)薄型及極薄型開纖電子布方面,取得了顯著成果。該類型電子布的型號(hào)有1037MS(厚度為0.028mm)、1067MS(厚度為0.032mm)、1080MS(厚度為0.049mm)、1084MS(厚度為0.051mm)、1086MS(厚度為0.054mm)、2319MS(厚度為0.083mm)、2116MS(厚度為0.093mm)及6911MS(厚度為0.097mm)。用上述薄型開纖布制成覆銅板,再制成薄型印制電路板,其板面的平整性、電性及熱膨脹系數(shù)等,都具有明顯的優(yōu)異性。(9)美國BGF公司開發(fā)成功一種激光鉆孔的薄型電子布。這種新型電子布具有表面光潔度高、尺寸穩(wěn)定性好以及抗導(dǎo)電陽極絲等一系列優(yōu)異特性,可以用于傳統(tǒng)的織物結(jié)構(gòu)和新型織物設(shè)計(jì),并有多種后處理劑與之配套。(10)美國DS公司開發(fā)成功一種前處理電子布。這種新型電子布只采用一次浸潤劑處理,可使浸潤劑浸入電子原絲束內(nèi)部。它既為電子紗的進(jìn)一步紡織加工提供了所需的保護(hù)作用,又為電子布的樹脂浸漬提供了所需的化學(xué)相容性,可取消熱處理工序,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。尤為可貴的是,采用這種新型生產(chǎn)技術(shù),其織成的電子布具有優(yōu)良的界面、更高的強(qiáng)度、更好的電性能和熱性能等。美國DS公司還研制成功一種新型無捻電子紗。這種電子紗在織造后,仍可保持其原來扁平的“帶狀”截面,從而使織造出來的電子布更薄、更平、質(zhì)地更均勻、強(qiáng)度更高,可供印制電路行業(yè)用于高性能多層電路用途,高速數(shù)字用途及無線和微波用途。用其制成的印制電路板,可提高印制電路板的尺寸穩(wěn)定性、激光鉆孔性和電路可靠性,并且能使電路板更加微型化。(11)美國JohnsManville公司開發(fā)成功一種適用于多軸向制造工藝的新型直接無捻粗紗。這種無捻粗紗的線度有600tex、1200tex、2400tex和4800tex四種。該無捻粗紗適用于高速織造,毛絲含量低,纖維無斷裂,同時(shí)還具有良好的耐疲勞性能。(12)法國圣戈班技術(shù)織物公司開發(fā)成功一種用于閉模成型工藝的新型高蓬松度夾芯復(fù)合氈。該產(chǎn)品以輕質(zhì)玻纖/聚乙烯纖維針織物為芯,在其雙面縫編短切玻璃纖維而制成。其主要特性是層合性能優(yōu)良,容易操作;樹脂流動(dòng)極快;芯材蓬松,密度低,鋪覆性好;表面光潔等。該產(chǎn)品適宜在汽車、船艇、安全帽、管道等行業(yè)中,用于任何閉模成型工藝(如RTM、輕型RTM和注入成型等)。該公司還開發(fā)成功多種非織造網(wǎng)格布。這是一種用某種膠粘劑把緯紗和經(jīng)紗粘結(jié)固定的網(wǎng)格布。其標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)是紗線在同一平面上并列的方形網(wǎng)格。其主要優(yōu)點(diǎn)是成本低,可用于貼面材料、包裝材料以及嵌入式增強(qiáng)材料。另一種是成對的縱向紗線與橫向紗線一上一下相交的方形網(wǎng)格,其主要優(yōu)點(diǎn)是粘結(jié)穩(wěn)定、硬挺性好。還有一種是由縱向紗線與二斜向紗線構(gòu)成的三軸向結(jié)構(gòu),其主要優(yōu)點(diǎn)是具有各向同性的增強(qiáng)性能,可用作貼面材料和層合制品。再有一種是網(wǎng)格布與濕法玻纖薄氈或聚酯纖維薄氈粘貼復(fù)合的復(fù)合結(jié)構(gòu),其主要優(yōu)點(diǎn)是能抗斷裂、孔隙率易控制,可用于汽車、屋面及地板等。(13)法國FavierTPL公司與Schappe技術(shù)公司合作開發(fā)了聚醚醚酮(PEEK)/玻璃纖維復(fù)合編織物。這是將玻璃纖維紗切后與PEEK混合,然后紡織而成的套管。套管經(jīng)熱加工后制成醫(yī)療器械之類的制品。該產(chǎn)品可以迅速加工,適用于碳纖維相同的用途,其成本更低,它應(yīng)用于醫(yī)療、航空航天、體育器械及汽車等行業(yè)。(14)美國Polystrand公司開發(fā)成功一種被許多材料專家視為新一代纖維增強(qiáng)塑料(FRP)之代表的復(fù)合材料。這種新材料是把定向的連續(xù)E玻璃纖維、S玻