樹脂復(fù)合材料應(yīng)用現(xiàn)狀分析 樹脂復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模分析

• 黃文玉 2023年2月9日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 312 13
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樹脂復(fù)合材料一般指樹脂基復(fù)合材料。樹脂基復(fù)合材料是由以有機(jī)聚合物為基體的纖維增強(qiáng)材料，通常使用玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或者芳綸等纖維增強(qiáng)體。樹脂基復(fù)合材料在航空、汽車、海洋工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。

復(fù)合材料與金屬、高聚物、陶瓷并稱為四大材料。一個國家或地區(qū)的復(fù)合材料工業(yè)水平，已成為衡量其科技與經(jīng)濟(jì)實力標(biāo)志之一。先進(jìn)復(fù)合材料是國家安全和國民經(jīng)濟(jì)具有競爭優(yōu)勢的源泉。

樹脂復(fù)合材料一般指樹脂基復(fù)合材料。樹脂基復(fù)合材料是由以有機(jī)聚合物為基體的纖維增強(qiáng)材料，通常使用玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或者芳綸等纖維增強(qiáng)體。樹脂基復(fù)合材料在航空、汽車、海洋工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年樹脂復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報告》顯示：

纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料常用的樹脂為環(huán)氧樹脂和不飽和聚酯樹脂。常用的有：熱固性樹脂、熱塑性樹脂，以及各種各樣改性或共混基體。熱塑性樹脂可以溶解在溶劑中，也可以在加熱時軟化和熔融變成粘性液體，冷卻后又變硬。熱固性樹脂只能一次加熱和成型，在加工過程中發(fā)生固化，形成不熔和不溶解的網(wǎng)狀交聯(lián)型高分子化合物，因此不能再生。復(fù)合材料的樹脂基體，以熱固性樹脂為主。

在纖維與樹脂種類確定后，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能主要決定于成型工藝。因此，復(fù)合材料成型加工工藝是復(fù)合材料工業(yè)的重要發(fā)展基礎(chǔ)和條件。復(fù)合材料的成型加工工藝可被分為近二十種，其中主要的類型有手糊成型工藝、噴射成型工藝、樹脂傳遞模塑成型(RTM)、袋壓法成型、真空灌注成型、熱壓罐成型、液壓釜法成型、樹脂澆鑄成型、拉擠成型工藝和擠出成型工藝等。

從全球來看，復(fù)合材料在交通運(yùn)輸領(lǐng)域需求較大，以及工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，分別占據(jù)24%和26%的需求量;而國內(nèi)的復(fù)合材料目前主要集中于建筑與結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，作為主力的交通運(yùn)輸及工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展空間巨大。我國復(fù)合材料行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為基質(zhì)材料和增強(qiáng)劑材料，中游按照集體材料不同分為樹脂基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、水泥基復(fù)合材料和碳基復(fù)合材料，下游領(lǐng)域包括航天領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域、建筑領(lǐng)域、風(fēng)電領(lǐng)域等。

樹脂復(fù)合材料在各領(lǐng)域的應(yīng)用

氯堿工業(yè)是玻璃鋼作為耐腐材料最早的應(yīng)用領(lǐng)域之一，目前玻璃鋼已成為氯堿工業(yè)的主要材料。玻璃鋼已用于各種管道系統(tǒng)、氣體鼓風(fēng)機(jī)、熱交換器外殼、鹽水箱以至于泵、池、地坪、墻板、格柵、把手、欄桿等建筑結(jié)構(gòu)上。同時，玻璃鋼也開始進(jìn)入化工行業(yè)的各個領(lǐng)域。在造紙工業(yè)中的應(yīng)用也在發(fā)展，造紙工業(yè)以木材為原料，造紙過程中需要酸、鹽、漂白劑等，對金屬有極強(qiáng)的腐蝕作用，唯有玻璃鋼材料能抵抗這類惡劣環(huán)境，玻璃鋼材料已、在一些國家的紙漿生產(chǎn)中顯現(xiàn)其優(yōu)異的耐蝕性。

在金屬表面處理工業(yè)中的應(yīng)用，則成為環(huán)氧乙烯基酯樹脂重要應(yīng)用，金屬表面處理廠所使用的酸，大多為鹽酸、基本上用玻璃鋼是沒有問題的。環(huán)氧樹脂作為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料進(jìn)入化工防腐領(lǐng)域，是以環(huán)氧乙烯基酯樹脂形態(tài)出現(xiàn)的。它是雙酚A環(huán)氧樹脂與甲基丙烯酸通過開環(huán)加成化學(xué)反應(yīng)而制成，每噸需用環(huán)氧樹脂比例達(dá)50%，這類樹脂既保留了環(huán)氧樹脂基本性能，又有不飽和聚酯樹脂良好的工藝性能，所以大量運(yùn)用在化工防腐領(lǐng)域。

在化工領(lǐng)域的防腐主要包括：化工管道、貯罐內(nèi)襯層;電解槽;地坪;電除霧器及廢氣脫硫裝置;海上平臺井架;防腐模塑格柵;閥門、三通連接件等。為了提高環(huán)氧乙烯基酯樹脂優(yōu)越的耐熱性、防腐蝕性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，樹脂還不斷進(jìn)行改性，如酚醛、溴化、增韌等環(huán)氧乙烯基酯樹脂等品種，大量運(yùn)用于大直徑風(fēng)葉、磁懸浮軌道增強(qiáng)網(wǎng)、賽車頭盔、光纜纖維牽引桿等。

目前，全球復(fù)合材料第一大技術(shù)來源國為中國，中國復(fù)合材料專利申請量占全球復(fù)合材料專利總申請量的78%;其次是日本，日本復(fù)合材料專利申請量占全球復(fù)合材料專利總申請量的12%。美國和韓國雖然排名第三和第四，但是與排名第一的中國專利申請量差距較大。

樹脂復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)市場規(guī)模分析

根據(jù)Markets and markets數(shù)據(jù)顯示，2021年全球復(fù)合材料市場規(guī)模為880億美元，預(yù)計2026年能夠到達(dá)1,263億美元，年復(fù)合增長率7.5%。以增強(qiáng)材料劃分，Markets and markets數(shù)據(jù)顯示，碳纖維復(fù)合材料市場將以12.4%的年復(fù)合增長率從2020年的175億美元增長至2025年315億美元。其中，玻璃纖維復(fù)合材料仍占有最大的市場份額，2020年市場規(guī)模估計為460億美元，2020-2027年間復(fù)合增長率為5.3%，預(yù)計2025年將達(dá)到600億美元。

高性能環(huán)氧復(fù)合材料采用的增強(qiáng)材料主要是碳纖維(CF)以及CF和芳綸纖維(K-49)或高強(qiáng)玻璃纖維(S-GF)的混雜纖維。所用基體材料環(huán)氧樹脂約占高性能復(fù)合材料樹脂用量的90%左右。高性能復(fù)合材料成型工藝多采用單向預(yù)浸料干法鋪層，熱壓罐固化成型。高性能環(huán)氧復(fù)合材料已廣泛應(yīng)用在各種飛機(jī)上。

從全球來看，復(fù)合材料在交通運(yùn)輸領(lǐng)域需求較大，以及工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域，分別占據(jù)24%和26%的需求量;而國內(nèi)的復(fù)合材料目前主要集中于建筑與結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，作為主力的交通運(yùn)輸及工業(yè)設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展空間巨大?！笆奈濉睍r期，隨著我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)進(jìn)入減污降碳協(xié)同增效的新階段，復(fù)合材料行業(yè)也面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

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  2022-2027年樹脂復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來發(fā)展現(xiàn)狀趨勢預(yù)測報告

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