全球聚醚醚酮(PEEK)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(fā)展具有深遠的影響。它發(fā)掘了纖維增強復合材料所具有的優(yōu)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，因此高性能復合材料在要求同時具有質量輕和高強度的應用領域毫無疑問地贏得了重要地位。過去的幾年里預浸料工藝技術和預浸料品種在歐美發(fā)達國家得到了快速發(fā)展。預浸料一度被認為成本很高而不易大量生產(chǎn)，但現(xiàn)在預浸料正在迅速稱為一些用途的理想選擇，隨著PEEK在國內加工工藝的逐步成熟，預浸料的研發(fā)不再是遙不可及的夢，預浸料的問世不僅可以提升PEEK的力學性能，而且還可以改善產(chǎn)品質量和一致性。在今年經(jīng)歷了很大的發(fā)展，被廣泛接受和面臨一些新的市場機遇。

中研股份：PEEK/碳纖維預浸料市場前瞻

碳纖維預浸料

碳纖維預浸料及其市場情況

預浸料是樹脂基體在一定的條件下浸漬連續(xù)纖維或織物，制成的一種包含樹脂基體與增強體材料的組合物，是制造復合材料的中間材料。根據(jù)增強體材料的不同，預浸料可細分為玻璃纖維預浸料、碳纖維預浸料、芳綸纖維預浸料等不同種類。因碳纖維特性優(yōu)良、用途廣泛，碳纖維預浸料已發(fā)展成一個重要的分支，在復合材料領域占有舉足輕重的地位。在碳纖維復合材料的應用中，預浸料所占的比重較大，大約一半以上的先進復合材料產(chǎn)品是經(jīng)預浸料鋪迭固化而成的。預浸料是先進復合材料的中間材料，它是復合材料結構的基本單元，復合材料的力學、化學性能在很大程度上取決于預浸料的內在質量。同時，復合材料的成型工藝也與預浸料的使用狀態(tài)密切相關。隨著材料技術的發(fā)展，碳纖維制品的應用不斷得到市場認可，未來碳纖維預浸料市場需求潛力巨大。

2.1國內、外市場情況

碳纖維預浸料屬于碳纖維行業(yè)下游產(chǎn)品。在國際上，碳纖維生產(chǎn)地主要集中在日本、美國、歐洲、臺灣等國家和地區(qū)。其中，日本的碳纖維技術先進，產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的一半，美國消費量大，約占世界消費量的一半以上。目前，全球每年碳纖維市場需求75000噸，在汽車輕量化和風能市場快速增長的驅動下，預計2020年全球碳纖維需求量將達150000噸。

2.2 碳纖維市場需求分析

航空航天領域是碳纖維材料的傳統(tǒng)市場，據(jù)預測，航空器中碳纖維復合材料的使用量，在未來十年將以每年12%的速度繼續(xù)增長。如空客A380飛機，碳纖維復合材料用量約占機身總重量的20%以上;波音787飛機結構材料有近50%需要使用碳纖維復合材料。同時，碳纖維復合材料在中小型客機中的需求也在快速增長。

碳纖維在汽車行業(yè)的需求前景也是一片光明。碳纖維復合材料傳動軸、尾翼和引擎蓋已經(jīng)在汽車行業(yè)廣泛應用，雖然現(xiàn)在僅用于豪華車型，但預計未來十年，隨著生產(chǎn)成本的進一步降低，碳纖維將會在大眾車型中迅速推廣。日產(chǎn)汽車、本田汽車和東麗公司正聯(lián)合開發(fā)汽車車體新型碳纖維材料，作為下一代汽車發(fā)展的新方向。參與這一行動的合作企業(yè)還包括三菱麗陽和東洋紡織，計劃在2016年前后開始量產(chǎn)，使車體重量較傳統(tǒng)鋼材料減重40%，目前項目進展順利。

2.3國內外主要碳纖維預浸料廠家

世界有名的預浸料公司包括東麗(Toray)、赫氏(Hexcel)、蘇泰克(Cytec)、固瑞特(Gurit)和TenCate。這些公司的碳纖維預浸料產(chǎn)品在近幾年呈現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢，表現(xiàn)為大絲束碳纖維預浸料在工業(yè)領域的應用優(yōu)勢凸顯，單向碳纖維預浸料面密度達到600g/m2，這類厚預浸料大大提升了預浸和后續(xù)鋪放工藝的效率，在風電葉片和汽車領域具有廣泛的應用。

國內碳纖維預浸料廠家主要集中在東南沿海省份，與國內碳纖維生產(chǎn)企業(yè)相似，普遍規(guī)模較小，技術水平相對落后，自動化程度不高。

3.生產(chǎn)技術與設備

預浸料生產(chǎn)設備專門用于生產(chǎn)航空航天預浸料產(chǎn)品，受西方技術禁運限制，我國碳纖維工業(yè)及其下游產(chǎn)品的發(fā)展受到很大制約。在此條件下，國內科研人員自力更生，從玻璃纖維窄帶預浸料入手，逐漸發(fā)展了碳纖維窄帶預浸機，中幅、寬幅預浸料成套設備，部分產(chǎn)品已達到并超過航空航天技術標準。與此同時，國外對碳纖維預浸料設備的限制已有所放寬，市場上已能見到少量進口預浸料成套生產(chǎn)設備。

隨產(chǎn)品規(guī)格和產(chǎn)能不同，預浸料裝備的投資規(guī)模大小不等。國內裝備成功經(jīng)驗有限，尚處在不斷摸索階段，因此單線產(chǎn)能普遍較小，配套技術缺乏系統(tǒng)性。主要廠家有：威海光威宏程機電設備有限公司、大連橡膠塑料機械股份有限公司等。國外成熟的預浸料裝備供應商包括：美國CDI公司預浸料生產(chǎn)設備(交鑰匙工程)，瑞士Santex預浸料生產(chǎn)設備等，均可提供配套生產(chǎn)、檢測設備及其相關技術，市場認可率相對較高，但項目造價偏高。

4.發(fā)展建議

在國際上，碳纖維行業(yè)流行這樣一句話，“從原材料到碳纖維，價格從1變到3;把碳纖維加工成復合材料，價格可從3變到10”。不難看出，從碳纖維到復合材料，產(chǎn)業(yè)鏈延長，增加的附加值更多，最終碳纖維在復合材料中的成本將下降。

考慮到未來國內碳纖維后續(xù)加工企業(yè)群體龐大，激烈競爭在所難免，企業(yè)應盡早布局，未雨綢繆。應著力開發(fā)新型市場，與國內航空航天設備制造、風電、汽車制造等行業(yè)聯(lián)合，占領市場先機，為進一步擴大碳纖維織物及預浸料產(chǎn)能謀篇布局。

熱塑性塑料/碳纖維預浸料

纖維增強熱塑性塑料(FRTP)源于50年代期。第一代熱塑性復合材料為短纖維增強的熱塑性復合材料，第二代為中長纖維增強的熱塑性復合材料，第三代為連續(xù)纖維增強的熱塑性復合材料.現(xiàn)在FRTP已占世界整個纖維增強塑料產(chǎn)量的三分之一，且年增長率達到2O以上，遠超過纖維增強熱固性塑料的發(fā)展.FRTP何以獲得如此高速的發(fā)展呢?這是因為FRTP比熱固性增強塑料在基本性能和工藝性能等方面具有明顯的優(yōu)勢：具有良好的韌性和耐熱性能;熱塑性樹脂的塑化過程僅為物理變化，在加熱時可在分子結構不變情況下發(fā)生變形，故可重復或二次加工，生產(chǎn)周期短、生產(chǎn)效率高。具有優(yōu)良的耐藥品、耐水、耐輻射和電氣性能。貯存期長，施工環(huán)境衛(wèi)生條件好等.在高性能復合材料已進入規(guī)?；瘧玫慕裉?制約高性能復合材料發(fā)晨和進一步擴大應用范圍的關鍵因素是耐熱性和韌性.而這兩者主要都取決于樹脂基體.因此，高性能樹脂基復合材料的發(fā)展首先取決于高性能基體樹脂的發(fā)展，主要需解決高性能樹脂基體的耐熱性、韌性和工藝性等同題.

聚醚砜和聚醚酮是目前國際上剛剛開始起步的具有優(yōu)異性能的熱塑性樹脂.以其作為基體的第三代FRTP，即連續(xù)纖維增強高性能熱塑性塑料更具有十分誘人的前景.

PEEK/碳纖維預浸料

目前威格斯已經(jīng)研發(fā)出來APC-2，目前多用于航空領域，相比與金屬來說重量較輕，相比與熱固性材料其耐高溫和防火性能好。

贏創(chuàng)公司的預浸帶產(chǎn)品分80mm和150mm兩種寬幅成卷銷售，由玻璃纖維/碳纖維浸入熱塑性樹脂基體中制得，因而兼有了二者的性能，可作為一種新型材料用于生產(chǎn)創(chuàng)新性部件。單向預浸帶經(jīng)過鋪層疊加之后生成有機板，其機械性能遠超同等厚度的金屬板。有機板經(jīng)過熱成型工藝處理過后，可以生產(chǎn)形狀復雜的部件。這些部件又可通過進一步包覆成型，或與其他部件結合，或獲得一些附加產(chǎn)品功能。

航空領域使用PEEK預浸帶與鈦合金進行復合的，用于機翼壁板，金屬復合的目的是提高疲勞性和抗沖擊性能。

醫(yī)療領域，碳纖維預浸料制成板材植入人體中做骨夾板，因為其模量和人體骨骼相似，強度高，生物相容性好。

結語

隨著復合材料研究和開發(fā)的不斷進步，使用領域日漸擴大，PEEK材料與碳纖維材料構建不同制造工業(yè)、不同工作條件對PEEK/碳纖維預浸料也提出了不同要求。為了適應來自多方面的需要，新的預浸料不斷出現(xiàn)，預浸料的類型不斷增加。

新近發(fā)展趨勢說明材料供應商正一如既往地擴大預浸料工業(yè)的范圍。非常清楚的是，如果其生產(chǎn)、儲存和加工的費用能降低的話，預浸料會得到較大的市場認可。隨著基礎工藝的不斷成熟，國內外對PEEK/碳纖維預浸料復合材料的各項研究也日趨頻繁。

經(jīng)過多年的發(fā)展，特別是近年來的迅速成長，我國的預浸料行業(yè)取得了驕人的成績。雖然目前存在產(chǎn)能過剩的情況，但是我們市場規(guī)模巨大，目標消費者的需求量旺盛。目前行業(yè)尚處于成長期，發(fā)展機會較大。