目前,从事热塑性复合材料生产的公司很多,行业集中度也比较低。国际上领先的生产商包括巴斯夫,杜邦,沙特基础工业,帝斯曼,索尔维,朗盛等。中国本土企业主要是金发科技,普利特复合材料,银禧科技等。
欧洲是最大的热塑性复合材料生产地区,2018年,该地区的产量占据全球29.9%左右的市场份额,第二个生产地区是中国,拥有29.3%左右的产量份额。
消费方面,中国,欧洲及北美是主要的消费地区,三者占据了全球71.5%左右的需求。热塑性复合材料具有强度高、耐腐蚀、隔热、介电、容易成型等优点,已被广泛应用于建筑和各类基础设施,家电,汽车,航天航空,电子电器等众多领域,其中来自建筑和各类基础设施的需求占据了32.06%的份额。
2018年全球热塑性复合材料的生产量为735.2万吨。尽管热塑性复合材料市场面临着很多不利因素,如环保问题,替代品的出现,市场需求仍在逐渐扩大。预计2025年,全球热塑性复合材料市场有望达到1864亿元。
二、热塑性复合材料市场分析预测
多年来,增强型热塑性塑料一直用于汽车市场,主要用于非结构的内部部件。但是现在,热塑性复合材料正在进入新的应用领域和市场,因为制造商们都在努力生产更轻、更坚固、可以快速生产、后成型和可回收的部件。
热固性塑料在整个市场上广泛销售,但更多的结构性热固性塑料正在汽车用于车辆轻量化的道路上。此外,由于航空航天在过去五年采用了更多的热塑性复合材料,它们在行业中的整体作用已经开始发生了变化。在航空航天中使用热塑性塑料向其他行业证明了这种材料的应用。与此同时,也增加了设计师和工程师们的经验,因此他们能够利用这种材料来设计其他产品。如今,增强型热塑性塑料的应用已经扩展到结构汽车零部件、石油和天然气、电子、基础设施和船舶应用上。
热塑性复合材料用于要求高硬度(刚度)和冲击强度,以及温度、湿度和化学抗性的应用。在许多情况下,热塑性塑料是高产量、轻量化或断裂韧性应用的极佳解决方案。
与热固性复合材料相比,热塑性塑料的一步固化过程不需要催化剂、烘箱或高压釜。这种快速固化循环是热塑性复合材料在注塑等大批量生产方法中应用的原因。热塑性聚合物在固化后不会发生化学交联,因此可以进行重熔和重整。这提供了独特的后成型能力,并解决了热固性复合材料不能循环利用的弊端。事实上,许多人认为其可回收性是未来增长的关键。
二、热塑性复合材料行业发展趋势分析
在过去十年中,热塑性材料和工艺的发展为大规模生产创造了更加复杂的非结构件,为高性能应用和结构复合材料创造了新的先进材料,以及利用这者的混合工艺。以下是热塑性复合材料发展的六个关键方面。
大多数热塑性复合材料都是采用非连续纤维注塑成型而成。短纤维(小于1毫米)已经在汽车行业的热塑性复合材料中使用了几十年。最近,长纤维增强热塑性塑料(LFRTs)从1毫米英寸到25.4毫米已经进入市场。长纤维增强热塑性塑料为克服短纤维增强热塑性塑料中的纤维长度缺陷,弥补其力学性能的不足而研发的更新材料。
连续纤维增强热塑性塑料(CFRT)的产品形式有纤维预浸带、织物预浸料、复合纱、拉挤产品等。玻璃纤维和碳纤维是制作连续纤维增强热塑性塑料的主要增强材料,树脂主要采用聚酰胺(PA)、聚丙烯(PP)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等。
工程树脂——包括长、短碳纤维增强聚酰胺和高性能聚酞胺——的膨胀是热塑性复合材料推广的关键驱动力。与不太昂贵的商品树脂不同,工程聚合物在高温下具有优异的力学性能,增加了硬度和韧性,并具有较低的蠕变。这使得它们成为更多金属到塑料结构部件的理想选择。
玻璃纤维毡增强热塑性热塑片材(GMT)是以热塑性树脂为基体,以玻璃纤维毡为增强骨架的板片状结构材料。塑料主要使用聚丙烯,也可使用PET、PBT或聚碳酸酯。GMT采用高速压机或冲压机成型为制品。
压缩成型还可以生产更高纤维的零件。阿拉巴马大学伯明翰分校的材料加工和应用开发中心采用了选择性增强的压缩成型技术,使纤维含量达到65%到70%,这与注射成型零件通常达到30%到40%的纤维含量形成了鲜
明的对比。更高的纤维含量可以帮助最大限度地提高性能,特别是刚度。在应用中,这点十分重要。
热塑性复合材料的应用越来越广泛。随着工业领域继续寻找用更轻的结构复合材料替代金属的方法,热塑性复合材料越来越受到关注。热塑性复合材料部件的全寿命分析值更佳。它们不仅可以用于轻型车辆和其他用途,而且因为它们更轻,在较低的温度下熔化,它们在加工、运输和回收过程中消耗的能源要比金属少得多。
未来,多专业、跨行业、上下游全产业链一体化的联合开发己经成为一种有效的、快速的、互惠共利的协同发展模式;新技术、新工艺、新设备趋向更加成熟与广泛应用;FRT材料数据库建立、产品结构设计与计算机仿真CAE技术广泛应用。CFRT材料越来越多的应用面临的主要挑战之一是,如何设计出具有高可靠性、易于制造的产品。缺乏可靠运行FEA和流程建模软件所需的数据,以生成设计界所需的信息。
热塑性复合材料已经迅速得到了全世界的认可,它可以替代很多材料,如压铸件、金属组装件、市场中的传统塑料,包括工业设备、汽车、消费品等。高冲击强度、更好的表面质量、低产品报废率、在高温和零下温度环境中的高刚性、在严酷环境和恒定载荷下的抗蠕变性使热塑性复合材料市场比热固性和金属材料市场更加有利可图。性价比的优势让热塑性复合材料在航空航天与国防、交通运输、电气电子行业更具吸引力。
第三章 主要建设内容与建设方案
一、主要建设内容与规模 (一)主要建设内容
1、该项目总征地面积15774.55平方米(折合约23.65亩),其中:净用地面积15774.55平方米(红线范围折合约23.65亩)。项目规划总建筑面积17194.26平方米,其中:规划建设主体工程12966.00平方米,计容建筑面积17194.26平方米;预计建筑工程投资1221.55万元。
2、配套建设相应的公用辅助工程设施。
3、购置主要生产工艺设备,组建相关的生产车间及生产经营管理部门。
4、对生产过程中产生的废气、废水、噪声、固废等进行有效治理。 (二)项目土建工程方案
1、该项目主要土建工程包括:生产工程、辅助生产工程、公用工程、总图工程、服务性工程(办公及生活)和其他工程六部分组成。主要建设内容包括:生产车间、辅助车间、仓储设施(原料仓库和成品仓库)等配套工程和办公室、职工宿舍、围墙、厂区道路及绿化等。