国际玻璃新技术、新产品发展趋势 -- 佐思研究报告和竞争情报平台

国际玻璃新技术、新产品发展趋势

来源：中国轻工业信息网添加日期：2007-08-14 字体【大中小】

世界建材工业相继发生了一系列重大的技术革命。平板玻璃浮法成型、新型干法水泥生产、墙地砖一次烧成、卫生陶瓷高压注浆成型、玻璃纤维池窑拉丝等创新技术的出现、应用和发展，极大地提高了劳动生产率和产品质量，扩大了生产规模，降低了产品热耗、能耗，有效控制了烟尘、粉尘、有害气体的排放，由此引发了世界建材工业快速发展，解决了全球对建材产品的巨大需求。在最近20年，世界建材工业新技术绝大部分是在上世纪几大创新技术的基础上开发或发展的，从总体上还未出现影响深远和重大的技术创新，这些新技术包括降低热耗、提高自动化程度、扩大生产规模、利用废物、环境保护、产品深加工等方面，是对原有创新技术的完善和提高。下面将分别就国际有关产品加以介绍。玻璃钢/复合材料一、玻璃钢/复合材料技术玻璃钢/复合材料技术当今的发展有两大趋势，一是大力开拓玻璃钢/复合材料的应用范围；二是不断提高先进性能。目前开发应用的玻璃钢/复合材料绝大多数是树脂基玻璃钢，其中以热固性为主，应用范围已逐渐从附属件、次承力件到主承力结构件。热塑性基体玻璃钢近年来已有较大的增长势头，年增长率大约为15%~20%。自上世纪70年代开始出现的先进复合材料主要应用在航空航天和尖端技术领域，虽然整体比例不大，但它代表着复合材料发展的前沿水平，年增长率为8%~20%。就整个玻璃钢/复合材料领域来说，一些技术密集、高度自动化的成型工艺技术，有较大的新发展，如拉挤、树脂传递模塑料（RTM）、片状模塑料（SMC）、聚丙烯玻璃纤维热塑性冲压片材（GMT）等，同时三维增强材料、复合材料成型工艺、复合材料的再生利用技术和破损修补技术等也随着复合材料技术的不断发展而逐渐完善。热塑性玻璃钢/复合材料近几年，热塑性玻璃钢/复合材料已得到较快发展，主要由三方面原因决定：其一，原材料货源充足，价格较低。其二，工艺性能好，热塑性玻璃钢/复合材料的成型工艺性能主要取决于基体树脂。在成型过程中，基体树脂只发生物理形态变化，而分子结构保持不变，因此可多次重复加热和变形。正因如此，热塑性玻璃钢/复合材料易于回收利用，这是热塑性玻璃钢/复合材料发展迅速的重要原因之一。其三，韧性较高，由于热塑性聚合物的分子交联不很紧密，在受到冲击时，可通过分子的位移或振动消耗能量，从而避免发生裂纹或分层。以上优点，将使热塑性玻璃钢/复合材料得到更广泛应用。玻璃钢/复合材料的再利用问题美国、日本有关厂家已对热固性玻璃钢/复合材料的废料提出了两种不同的处理方法：其一是机械粉碎法（美国），将玻璃钢/复合材料废料经过速冻、粉碎、磨粉，将所得细粉做填料使用。实验证明，在SMC树脂混合物中加入10%~15%的玻璃钢细粉做填料，制品性能不降低，还降低了制品比重。为开发玻璃钢/复合材料回收技术，人们一直在进行研究。SMC工艺生产的FRP制品能通过粉碎的方法成功的回收利用，粉碎产物作为填料再使用。玻璃钢废物（加SMC废料）主要由无机材料组成，可以通过烧结处理回收。热裂解和化学回收是另一个可供选择的方法。如果"超临界水处理系统"经济上可行，这种方法是值得重视的。"超临界水处理系统"不仅能回收处理普通的FRP，而且能回收处理环氧、酚醛基体的复合材料。发展热点热塑性玻璃钢，解决回收问题拓宽玻璃钢制品的应用范围二、玻璃钢/复合材料新产品为了适应特种工艺以及航空航天技术的发展需要，各种轻质、高强、高韧性先进玻璃钢/复合材料得到了迅猛发展。用途广泛的先进树脂基复合材料，不仅对其增强材料的品种质量和性能提出了更高的要求，而且树脂由热固性中温型向热塑性高温型发展。科学家预言"21世纪是复合材料的时代"。复合材料在21世纪将支撑着科学技术的进步和挑起经济实力的脊梁。玻璃纤维池窑拉丝一、技术发展趋势目前全球95％以上的玻璃纤维均采用先进的池窑拉丝，只有一些特殊的玻纤品种仍使用球法拉丝。池窑向大型化发展目前池窑规摸在30吨玻璃/日以下的窑被认为小型池窑，30~l00吨玻璃/日为中、大型池窑，100吨玻璃/日以上的窑为特大型池窑。日产100吨玻璃的大型池窑可配备有100块1600孔以上的大型漏板。池窑漏板向多孔、多元素、双底板方向发展据国外资料报道，工业发达国家的池窑均采用多孔漏板，漏板孔数多为800、1600、2000、4000，近年来已发展到6000及8000孔。近年来，池窑漏板成分除锆、钇外，在铂铑合金中尚可加入钼、钨、铼、铱等。第三种金属元素加入到铂铑合金中去，可以大大提高铂铑合金的化学稳定性，其形成的金属氧化物，比铂铑更加稳定，所以能保持铂铑合金的延展性。减少脆性，便于漏板制造加工，同时还大大改善了漏板的耐高温性能。池窑将逐步推行纯氧燃烧技术据美国康宁公司对40座全氧燃侥的玻璃熔窑的测试数据来看，采用纯氧燃挠技术，不仅废气排放中的氮氧化物（NOX）可降低85%以上，铝硼硅酸盐玻璃配合料粉尘可降低30%～50%，而且综合设备投资及生产维护费用相对较低。二、玻纤新产品目前玻纤产品基本可分为四大类，即增强热固性塑料用玻纤增强材料、增强热塑性塑料用玻璃纤维、电绝缘与其他用途纺织玻璃纤维产品及屋面防水材料用玻璃纤维。其中玻璃纤维增强材料约占70%~75%，玻璃纤维纺织材料约占25%~30%。国外玻璃纤维的品种已发展到3000多个，规格50000多个。近几年来，每年平均增长1000多个规格。国外专家认为，这样的品种开发速度还不能最大限度满足市场需要，只能算开发的"起点"。用于生产玻璃纤维的新的玻璃成分在增长应该说迄今为止，玻璃纤维仍然主要是用无碱玻璃，即E玻璃。含硼的中碱玻璃（C玻璃）在国外只是少量用于生产耐酸的中碱玻璃纤维产品。由于传统的E玻璃在性能上及成分上的某些弱点（如耐化学腐蚀性较差，玻璃中某些成分引起环境污染等），近10余年来出现了一些新的玻璃成分并已投入生产。 ECR玻璃实际是改性的E玻璃。它的成分中不含三氧化二硼B2O3），具有特强的耐酸性、耐水性、耐应力腐蚀性以及短期抗碱性。这种ECR玻璃纤维已日渐广泛地用于耐腐蚀及耐应力腐蚀的玻璃钢管与罐的生产中。无氟E玻璃是近年来迫于环境压力而研制的配方，由于取代氟化物使用了其他助熔剂从而使玻璃成本上升。　超高强玻纤是最近开发的一种新产品，其高品名称为ZenTron。其抗拉强度比E玻璃纤维高15%，其成本比S－2高强纤维低20%，预期在高性能复合材料中将获得广泛应用。 Advantex是新近开发出的无硼无碱玻璃纤维，它的电气性能、强度性质与标准的E玻璃纤维相仿，而其耐化学腐蚀与E－CR玻璃相近。由于它不含硼，故玻璃熔制中硼化合物的挥发得以避免，从而减轻环境污染，也减轻了对耐火材料的侵蚀。美国欧文斯-康宁公司已将其10%的E玻璃纤维生产改用这种新成分，并准备逐渐扩大其比例。

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