美国复合材料FRP

美国复合材料（FRP）工业发展概况 顾培芷 张刚翼 1 美国复合材料工业发展概况 尽管当前美国经济不景气，复合材料工业却由于这种材料的轻质、高强和优良的耐久性而得到持续的发展，产值还在逐年增长。 美国对复合材料/FRP 的需求量几乎占世界需求的一半，据美国欧文斯康宁公司的数据，1960 年美国FRP 生产量为 11.3 万 t，2002 年生产量为 190 万 t，并预计在未来五年中将以 4－5％的速率连续增长。据美国CFA（复合材料制造商协会）统计，现今美国有 130OO 条复合材料生产线，有 23.6 万名雇员。复合材料产品中，约 90％以上是玻璃纤维增强材料，约 75％用的是不饱和聚酯 UP 或其它热固性树脂，25％是热塑性树脂（尼龙、聚丙烯及聚丁烯对苯二甲酸酯 PBT）。 1.1 复合材料的几个重要市场 交通运输业占美国复合材料市场的最大份额，几乎是市场总额的1/3，在 2001年使用了 49.9 万 t 的聚合物复合材料，仅次于交通运输业的是建筑工程业，包括桥梁建设，使用了 30.6 万 t 复合材料。耐腐蚀设备的应用（包括化工管道、石油、天然气等）他用了 18.5 万 t，造船业使用 15.1 万 t，电力电子行业使用 15 万 t。风力发电行业显示出对复合材料市场增长的需求，复合材料风机叶片的长度已从10m增大到 30m，每座风塔的发电能力也从每年 2.55 万 kw 增长到 150万 kw。 美国不少州已提出要购买来自可再生资源的电力，如德克萨斯表示，到 2009 年时其电力供应应有 3％是来自可再生资源，在德州西部将新建一个有 160 座电塔的风电场。 1.2 汽车市场 2002 年美国的汽车及载重车用复合材料比 2001 年增加了 1l％，即需求量从15.6 万 t 增至 17.4 万 t（据 ACA 即美国汽车复合材料协会），该协会十年来一直跟踪热固性复合材料在美国汽车工业包括中型及重型载重车方面的应用。在此期间，汽年用复合材料的市场份额稳定增长，主要产品是轿车外车厢板、卡车外部板、车厢板、底板、挡泥板及后门等，预计美国汽车用增强热固性复合材料到2005 年将会增长至 22.7 万 t。欧文斯康宁公司复合材料部门的负责人表明该公司一直关注着复合材料的汽车市场并期待开发出更多的结构用复合材料如前脸、门框及保险杠等。 汽车用复合材料部件中有 1/3 是模压的（SMC），ACA 指出，美国福特公司的雷鸟车是复合材料应用的优秀典范，他们的体会是采用复合材料使部件的设计更加灵活、部件制造的工模具发用减少...