玻璃纖維增強(qiáng)

會(huì)計(jì)學(xué)1玻璃纖維增強(qiáng)2長(zhǎng)纖維和短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的比較玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料根據(jù)玻璃纖維增強(qiáng)方式的不同,分為短玻纖(SFT)長(zhǎng)玻纖(LFT)和玻璃纖維氈(GMT)增強(qiáng)三種類型。第1頁(yè)/共35頁(yè)3表1纖維長(zhǎng)度對(duì)增強(qiáng)效率的影響

力學(xué)性能纖維長(zhǎng)度（mm）

0.090.834.5612拉伸模量0.610.910.910.940.960.99彎曲模量0.690.890.970.960.960.96拉伸強(qiáng)度0.470.730.840.930.941彎曲強(qiáng)度0.460.570.880.910.940.98Charpy沖擊強(qiáng)度23℃0.080.280.650.750.851第2頁(yè)/共35頁(yè)4長(zhǎng)短纖維的比較長(zhǎng)纖維復(fù)合材料表現(xiàn)出比短纖維復(fù)合材料更佳的性能,可提高剛性、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、耐蠕變性。另一個(gè)顯著特點(diǎn)是沖擊強(qiáng)度成倍提高。GMT與玻纖增強(qiáng)熱固性復(fù)合材料相比(SMC、BMC和TMC),具有加工工藝簡(jiǎn)單,無(wú)環(huán)境污染,可回收利用等特點(diǎn)。第3頁(yè)/共35頁(yè)5SMC工藝圖1SMC（SheetMoldingCompound）工藝第4頁(yè)/共35頁(yè)6TMC工藝圖2TMC（ThichMoldingCompound）工藝第5頁(yè)/共35頁(yè)72.長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料加工工藝的發(fā)展1-喂絲架;2-樹脂浸漬槽;3-干燥箱;4-壓輥;5-光檢測(cè)系統(tǒng);6-預(yù)浸料溶液浸漬法圖3溶液浸漬工藝流程第6頁(yè)/共35頁(yè)8熔融浸漬法圖4熱熔膠膜法預(yù)浸工藝原理1-下刮刀;2-纖維;3-上刮刀;4-頂紙放卷;5-壓輥;6-牽引輥;7-頂紙收卷;8-產(chǎn)品收卷;9-冷卻板;10-夾輥;11-加熱板;12-底紙收卷第7頁(yè)/共35頁(yè)9懸浮液浸漬法圖5懸浮液浸漬法制備玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性樹脂基復(fù)合材料第8頁(yè)/共35頁(yè)10流態(tài)化床浸漬工藝流化床浸漬工藝是使每束纖維或織物通過(guò)一個(gè)有樹脂粉末的流化床,樹脂粉末懸浮于一股或多股氣流中,氣流在控制的壓力下穿過(guò)纖維,所帶的樹脂粉末沉積在纖維上,隨后經(jīng)過(guò)熔融爐使樹脂熔化并粘附在纖維上,再經(jīng)過(guò)冷卻成型段,使其表面均勻、平整,冷卻后收卷。第9頁(yè)/共35頁(yè)11靜電流態(tài)化床工藝靜電粉末噴涂流化床工藝是在流化床工藝的基礎(chǔ)上,增加了靜電場(chǎng)的作用,使樹脂粉末帶電,從而大大增加了樹脂在增強(qiáng)體上的沉積和對(duì)增強(qiáng)體的附著作用。第10頁(yè)/共35頁(yè)12長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料新的

加工方法Truckenmüller和Fritz直接將連續(xù)無(wú)捻粗紗引入一臺(tái)普通注塑機(jī),在注塑機(jī)上安裝了一個(gè)塑化單元,直接注塑成型的玻纖增強(qiáng)PA66。TakeshiMoriwaki用短切玻纖與PA66直接注塑,所用注塑機(jī)的螺桿和料筒是特殊設(shè)計(jì)的,螺桿由三部分組成:進(jìn)料段、塑化段、計(jì)量段。塑化段的螺桿是多螺紋的,而在料筒內(nèi)壁開有四個(gè)平行的槽,這種結(jié)構(gòu)的注塑機(jī)有利于纖維與聚合物熔體的混合,并降低混合過(guò)程中纖維的斷裂。第11頁(yè)/共35頁(yè)13長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料新的

加工方法KruppWemer＆Pfleiderer公司采用兩臺(tái)擠出機(jī)和一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的浸漬混合頭生產(chǎn)的LFT材料，纖維長(zhǎng)度在0.8～4mm之間，平均長(zhǎng)度2.5mm。Dieffenbacher公司也開發(fā)了一種先進(jìn)的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的生產(chǎn)加工技術(shù)。其工藝過(guò)程是：通過(guò)一個(gè)獨(dú)特的擠出體系將粗紗和熱塑性樹脂塑煉，熔體混合物由擠出體系擠出后直接進(jìn)入模具，壓縮模塑成型，此種材料稱為MCA,MCA的性能與GMT相近。但MCA材料是一步加工成型，該工藝過(guò)程易于控制，而且可以添加各種添加劑，成型壓力低，工藝成本低。第12頁(yè)/共35頁(yè)14長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料新的

加工方法OwensComing和DSM合作，通過(guò)擠出機(jī)采用傳統(tǒng)的電纜包覆工藝制造預(yù)浸帶，然后切成6mm的粒子用于注射成型。該技術(shù)可以使注射成型產(chǎn)品的玻纖長(zhǎng)度保持在6mm,從而在降低玻纖的斷裂程度方面取得突破。第13頁(yè)/共35頁(yè)15玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在承壓輸配水管道上的應(yīng)用圖6大口徑塑料管道第14頁(yè)/共35頁(yè)16克拉管圖7德國(guó)克拉管工藝制管現(xiàn)場(chǎng)第15頁(yè)/共35頁(yè)17連續(xù)長(zhǎng)纖維纏繞增強(qiáng)塑料管材”專利北京化工大學(xué)發(fā)明的“連續(xù)長(zhǎng)纖維纏繞增強(qiáng)塑料管材”專利（專利申請(qǐng)?zhí)?005100632093）其主要特征是采用連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)高密度聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等熱塑性塑料，纏繞成型制造承壓塑料管，特別是大口徑塑料管，設(shè)計(jì)壓力可達(dá)到1.2MPa，設(shè)計(jì)壁厚可比同類塑料管的壁厚減少10～50%，具有強(qiáng)度高（可達(dá)到環(huán)應(yīng)力強(qiáng)度為20～30MPa）、成本低、質(zhì)量輕的特點(diǎn)。第16頁(yè)/共35頁(yè)18纖維包覆截面圖8.連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材的纖維包覆截面示意圖第17頁(yè)/共35頁(yè)19連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材截面圖9.連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性塑料管材截面圖第18頁(yè)/共35頁(yè)20玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料在汽車

工業(yè)中的應(yīng)用圖10玻璃纖維增強(qiáng)PP風(fēng)扇葉第19頁(yè)/共35頁(yè)21玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料進(jìn)氣歧管圖11玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料進(jìn)氣歧管第20頁(yè)/共35頁(yè)22大口經(jīng)承壓PE管道第21頁(yè)/共35頁(yè)23大口經(jīng)管道

3.12003年10月，德國(guó)克拉股份公司開發(fā)出世界最新大口徑塑料壓力管道技術(shù)和設(shè)備，使用該技術(shù)可以制造直徑為4000mm、承壓12公斤的塑料壓力管道，管道的制造成本遠(yuǎn)低于鋼管和普通塑料壓力管道，甚至低于PCCP管道。3.2這種管道具有重量輕、安裝方便、壽命長(zhǎng)、無(wú)泄露、抗腐蝕。特別是采用克拉公司的專有技術(shù)----電熱熔焊接，大大提供管道的連接質(zhì)量和施工速度，可以保證管道絕對(duì)密封無(wú)泄露，是替代目前普通管道的理想管材。PE管道第22頁(yè)/共35頁(yè)24●生產(chǎn)設(shè)備

2004年10月，世界第一條大口徑塑料壓力管道將在該公司正式投入生產(chǎn)。

擠出部分第23頁(yè)/共35頁(yè)25●價(jià)格優(yōu)勢(shì)直徑在800～2200mm以內(nèi)的各種管道為常用管道。在這個(gè)范圍內(nèi)，塑料管道的單位造價(jià)低于鋼管，略高于水泥管。而同樣管徑的施工造價(jià)，塑料管道只相當(dāng)于鋼管、水泥管的三份之一。綜合造價(jià)，塑料管道低于鋼管、水泥管。更何況塑料管道的使用壽命是前兩種管道的倍數(shù)，滲漏率為零等突出的優(yōu)勢(shì)，是鋼管、水泥管無(wú)法攀比的。就施工而言，超過(guò)2200mm直徑的鋼管和水泥管的施工費(fèi)用更高。價(jià)格優(yōu)勢(shì)

第24頁(yè)/共35頁(yè)26●原料供應(yīng)價(jià)格約12000元/噸

高密度聚乙烯（HDPE）在國(guó)內(nèi)產(chǎn)量較大，可以滿足生產(chǎn)需求。僅北京燕山石化，塑料年產(chǎn)量為18萬(wàn)噸，PP年產(chǎn)20萬(wàn)噸，目前價(jià)格約～12000元/噸普通玻璃纖維，在國(guó)內(nèi)也有很多生產(chǎn)廠家，原料有足夠的保證。原料供應(yīng)第25頁(yè)/共35頁(yè)273.2.2技術(shù)性能●

口徑大●重量輕●耐腐蝕●壽命長(zhǎng)●允許縱向變化率大●接口安全●方便快捷●嚴(yán)密●摩阻小●不易堵塞●價(jià)格低●施工方便●生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染技術(shù)性能第26頁(yè)/共35頁(yè)28●市場(chǎng)展望

大量的市政工程基礎(chǔ)設(shè)施改建

貫穿中國(guó)腹地管道干線達(dá)4200公里，投資將超過(guò)3000億元的"西氣東輸"工程為改善中國(guó)北方城市缺水的"南水北調(diào)"工程全面實(shí)施，其所需管道、管網(wǎng)將數(shù)萬(wàn)里計(jì)，將使用大量的管材新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備市場(chǎng)展望

第27頁(yè)/共35頁(yè)29投資規(guī)模及資金籌備項(xiàng)目總投資1500萬(wàn)歐元，引進(jìn)2條PKS管道生產(chǎn)線和2條KPPS管道生產(chǎn)線，廠區(qū)占地面積4萬(wàn)平方米?？偼顿Y中1200萬(wàn)歐元用于購(gòu)置設(shè)備，其余資金用于土地和廠房建設(shè)，配套流動(dòng)資金通過(guò)貸款解決。引進(jìn)德國(guó)克拉公司專用設(shè)備，建設(shè)年產(chǎn)14000噸大口徑塑料管材和100臺(tái)電熱熔焊機(jī)及配套設(shè)備、耗材的生產(chǎn)能力。投資規(guī)模及資金籌備

第28頁(yè)/共35頁(yè)30●原料來(lái)源天然氣化工中原石油化工聯(lián)合公司、撫順石油化工公司、茂名石化廠等均有生產(chǎn)。僅燕山石化，塑料年生產(chǎn)18萬(wàn)噸，PP年生產(chǎn)20萬(wàn)噸?？捎糜诖罂趶剿芰瞎艿赖腍DPE原料的廠家有北京燕山化工廠化工一廠、大慶石油化工總公司、齊魯石化總公司，其型號(hào)為6010M，相當(dāng)于PE80-PE100級(jí)原料來(lái)源第29頁(yè)/共35頁(yè)31主要原材料

序號(hào)名稱標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格備注1高密度聚乙烯樹脂相當(dāng)PE80級(jí)M61002色母粒炭黑含量：30%3聚丙烯骨架管DN21、DN34、DN42、DN544金屬電熔絲GB/T14954-94AM第30頁(yè)/共35頁(yè)32主要原材料

●高密度聚乙烯樹脂（HDPE）

●聚丙烯骨架管（PP）據(jù)序號(hào)名稱標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)格備注1高密度聚乙烯樹脂相當(dāng)PE80級(jí)6100M2色母粒炭黑含量：30%3聚丙烯骨架管DN21、DN34、DN42、DN544金屬電熔絲GB/T14954-94AM第31頁(yè)/共35頁(yè)33主要原材料

●高密度聚乙烯樹脂（HDPE）

序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)單位測(cè)試方法備注1密度（23℃）950-955kg/m3GB1033-96(A法)2熔體流動(dòng)速度M