1　預浸料市場值得關注

　　自20世紀后期以來，預浸料對于復合材料發展具有深遠的影響。它發掘了纖維增強復合材料所具有的優勢，以高要求、高質量的材料和工藝進入了高性能要求的制品領域。過去的60多年里，預浸料工藝技術和預浸料品種在歐美發達得到了快速發展。據有關方面提供的資料，全現有預浸料廠商主要有美國赫氏、瑞士固瑞特、美國氰特、美國Axiom、愛爾蘭MICAM、美國ACG、英國Amber等以及近年興起的熱塑性預浸料廠商，美國Ploystrand、荷蘭／美國騰卡特、美國Barrday、美國Fibrtec、德國邦德、法國博舍、法國舒馬赫、荷蘭FRT等公司。而赫氏公司一直處于預浸料技術的發展前沿。預浸料一度被認為成本很高而不易大量生產，但現在預浸料正在迅速成為一些用途的理想選擇，在近年經歷了很大的發展，被廣泛接受和面臨一些新的市場機遇。據2013年6月發布的一份名為《2013-2018預浸料市場：趨勢、預測和機遇分析》的報告預計，預浸料市場將出現強勁的增長，到2018年將達到61億美元，不久的將來可看到預浸料應用的大幅上升。
　　什么是預浸料?預浸料是由樹脂和增強纖維結合而成，可方便地用于工業化生產產品。它的增強形成可以是單向形式、可以是織物形式。預浸料是用樹脂預先浸漬，可以儲存的纖維增強塑料(FRP)半成品，在需要時可立即用來制造制品。熱固性預浸料所用的基體樹脂主要是環氧樹脂，其它熱固性樹脂有酚醛、不飽和聚酯、乙烯基酯等也被用來制造預浸料，還常使用添加劑(如催化劑、抑制劑、阻燃劑)來獲得特定性能。所用增強纖維有碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維、PBO纖維等。一般來說，熱固性預浸料中的樹脂經歷凝膠階段，以利操作，這種狀態稱為“B階”。B階狀態的樹脂通常有粘性，使用前需要冷凍儲存以防完全聚合。在制造制品時，預浸料重新受熱以達完全聚合固化。一旦固化，B階狀態的熱固性樹脂就充分交聯，形成耐久、耐熱、特別剛性和極其輕量的固體結構材料。熱固性預浸料都在織物兩側附有護膜，在運輸和準備過程中起保護作用。使用時把預浸料切成所需形狀，剝去護膜，鋪放在模具之中，然后加熱加壓至規定時間。常用預浸料需1小時固化，固化溫度約120℃；不同樹脂的預浸料也可采用不同的固化溫度和時間。預浸料配制方法為浸漬技術，有溶劑浸漬、熱熔體浸漬、粉末浸漬等。溶劑法工藝存在環保問題、控制排放產生的費用以及維護所需的成本，一些預浸料制造商已放棄或加以改進。預浸帶或預浸布用于手糊、自動鋪帶、自動鋪纖或某些纏繞成型工藝中；單向預浸帶(所有纖維平行)是常見的預浸料形式，提供單向增強；機織布及其它平面織物預浸料提供二維增強，有用纖維預成型和編織物制成的預浸料，提供三維增強。
　　使用預浸料，在模塑成型時無需稱量和混合樹脂、催化劑等。預浸料中，熱固性預浸料的鋪覆性和粘性較好，容易操作，其具有下列優點：(1)使用方便：預浸料立即可用，免除了復合材料制造過程的備料、現場混料和浸透工序。(2)成型過程清潔、可控。(3)空隙率低，可以提高制品的品質和均衡性。例如，航空用品要求復合材料結構中的空隙率低于1％，由于使用預浸料能夠把空隙率降至小，基本上消除制品的缺陷。(4)耐疲勞性好。(5)熱膨脹系數低。(6)制品厚度、纖維體積分數可控。制造預浸料制品的工藝多種多樣，可以根據制品尺寸和性能要求，選擇不同的成型工藝。列表如下：

　　隨著預浸料工藝的發展，為得到超強超輕結構材料，引入了夾層結構。預浸料夾層結構由較薄的高強預浸料蒙皮粘結較厚的蜂窩、泡沫或巴沙木所組成。預浸料夾層結構極大地減輕重量，各方面顯示良好剛性，抗拉和抗壓強度由蒙皮承擔，剪切應力由夾層承擔。近年來，在預浸料制品技術中推出了中溫環氧固化非熱壓罐技術。赫氏公司用于飛機次級結構的新式預浸料是一種不用熱壓罐固化的產品，與傳統的需要熱壓罐固化的預浸料不同，用簡單的真空固化爐就可獲得同樣的品質和性能，省去了熱壓罐設備的投資和運行費用。氰特工業公司屬下的氰特工程材料公司其預浸料只用真空方法固化，不需使用熱壓罐即能制造大型航空航天部件。固瑞特公司開發了較低的放熱特性，無需中間的暫停時間，可在現有的和新的成型工藝中優化固化工藝，從而進一步縮短周期時間，提高生產率。它可以在低至85℃的溫度下固化，但也可以在120℃下用65min固化，以加快部件的制造。臺預浸料機于1969年問世。直到上世紀80年代初，預浸料還被視為特種材料，僅占一架飛機用材的5％，而且僅用于次級機構。而今，預浸料已成為飛機主結構的重要材料，占據空客A350XWB飛機和波音787飛機機體的50％以上，在其他行業如風能、汽車、體育器械和工業設備中的應用也已跟進。更近一些時候，受益于預浸料的用途還包括海底油氣開采用的管道和高壓容器。預浸料的發展是由它比金屬更高的比強度、疲勞強度和更大的設計自由度所推動。

　　2　國內熱固性樹脂預浸料市場

　　預浸料因容易使用、性能穩定、空隙率低、模塑過程清潔等諸多優點，在復合材料工業中日趨普遍，前景看好。從2006年起，國外瑞士固瑞特、美國赫氏、美國氰特等公司陸續在我國建立分廠，先后投產。美國優賽公司在不僅提供各種環氧預浸料，還提供專用于預浸料的常溫存放期可達一年(365天)的環氧樹脂。緊隨而來的是國外預浸料生產線在我國登場，其中有瑞士的桑德森(上海)公司提供的預浸料生產線和熱熔膠涂層復合生產線。為適應國內航天、航空、軍工、風能、船艇等高端市場的需要，2010年，中航復材有限公司在北京成立，凝聚了北京航材院、北京航工所的技術優勢，全面開展高性能基體樹脂和預浸料的開發及裝備制造；再如航天材料及工藝所自主研發MT預浸料，已列入C919飛國產材料裝機應用計劃；西安航天復材所近年相繼開發滿足航空、航天、軍工的預浸料復材尖端制品。預浸技術和制品的開發，也促進了非熱壓罐中溫固化技術和熱壓罐的高溫固化技術的廣泛應用。美國ASC公司開發了大容積的熱壓罐，直徑9.2m×23m，用于波音787生產。國內熱固性樹脂預浸料成型產品主要在航空、航天和軍工領域，在民用產品的開發應用上，一些企業也進行了嘗試。在江蘇，南京諾爾泰設備公司和連云港唯德纏繞設備公司已分別開發了用于預浸帶擠拉和預浸紗纏繞的專用設備。在南京航天航空大學復合材料實驗室，碳纖維預浸帶放鋪帶擠拉機和碳纖維預浸紗纏繞機生產了高壓容器的和桿棒。另外，還有一種技術是采用短切碳纖維、碳纖維粉末、乙烯基樹脂預浸混合的BMC團料，用于開發在高熱工作環境下的精密零件如IT設備、實驗儀器和音箱視頻部件等，這在江蘇鎮江育達復材公司取得了創新。
　　當前，預浸料技術和市場在國內民用領域還處于萌芽狀態。從環境保護、清潔生產、質量控制三個方面考慮，開發預浸料用于玻璃鋼復合材料工藝和制品的應用應引起我們的關注和重視。對這一市場和技術需進一步了解和探求的可聯系本文推薦的相關專業專家(見表2)。我們要從調查研究中獲取真知，步步進取。