第2期 耿运贵等:树脂基复合材料的应用与发展趋势 195 料制成的心脏瓣膜成功植入人体已有几十年的历史,以尼龙为增强材料的人造器官也已投入使用.实 验研究表明,这些材料做成的人体器官无排异反应,与人体有很好相容性,因此有着广阔的应用前 景 3树脂基复合材料研究现状 3.1国外现状 据有关部门的统计,全世界树脂基复合材料制品共有40000多种,全球仅纤维增强复合材料产 量目前达到750多万t,从业约45万人,年产值415亿欧元.其生产能力与市场分布情况为:北美 32%,亚太地区35%,欧洲30%,其他地区3%1.一些发达国家如美国、西德和日本等早在20世 纪90年代初就由原来重点发展热固性树脂转向大力发展高性能热塑性树脂,首先生产合成了很多不 同类型的耐温性能好且力学性能优良的热塑性树脂.实践证明,采用热塑性树脂作为基体可以明显节 约加工时间,同时改善了复合材料的韧性.近年来聚合物/碳纳米管复合材料的研究,成为碳纳米 管应用研究的热点聚合物纳米复合材料是一类非常重要的新材料33,有望赋予复合材料前所未 有的独特性能。目前全世界高性能树脂基复合材料的产量超过300万t,高性能热塑性复合材料的产 量为120多万t,其应用领域主要为:汽车行业占23%,建筑业21%,航空业17%,体育运动领域 11%3.从全球发展趋势来看,近几年欧美复合材料生产均持续增长,亚洲的日本发展缓慢,而中 国特别是中国内地的市场发展迅速 3.2国内现状 我国树脂基复合材料研究起始于1958年,经过多年的发展,在生产技术、产品种类、生产规模 等方面迈过了由小到大的台阶,产量己经仅次于美国,居世界第2位.其市场分布为建筑40%, 管罐24%,工业器材12%,交通6%,船艇4%,其他14%13.与世界市场分布比较可以看出 中国的复合材料在汽车、航空、体育器材等领域所占比重较低,表明中国复合材料市场在上述领域具 有巨大的发展潜力.此外,我国高性能树脂基复合材料发展水平不高.高性能树脂基复合材料所采用 的基体主要有环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等.始于20世纪80年代末期的我国高性能树脂基 复合材料研究近15a来发展迅速,从2005年公开发表的近百篇文献看,近期科研人员研究的重点依 然是对传统热固性大品种树脂特别是环氧树脂的改性、功能化、专用化,且对新型结构的热固性 树脂的合成与改性也投入了较多精力,已取得了显著的研究成果,但与发达国家相比尚有差距 4我国树脂基复合材料发展前景 近50a来,树脂基复合材料良好的发展和应用前景决定了人们将继续重视发展树脂基复合材料 的研究与开发./十一五0期间,我国将致力于资源节约、环境友好型和谐社会的建设,将通过实施 以自主创新为核心的中长期经济发展规划,突破制约我国发展的资源、能源短缺问题,使我国经济建 设走上全面协调可持续发展的轨道34.统计资料表明,我国每年的工业设备与器材因腐蚀造成的 损失达100亿元以上,而工业发达的美国曾高达其国民生产总值的49%424,表明由于腐蚀所造 成的能源与材料消耗十分惊人.因此,进一步扩大生产和使用树脂基复合材料,特别是高性能树脂基 复合材料,是节约能源和资源的重要举措.目前我国的经济正处在稳定发展时期,社会主义市场经济 已经形成,国家正在进行大规模的基础设施建设,在这种形势下,我国复合材料的发展应以市场为导 向,加大创新力度,加强基础性研究和应用性硏究,努力降低原材料成本,开拓新的应用领域,要通 过产学研结合,立足自主开发,同时积极引进技术和资金,坚持高起点、高水平、高效益;在科技攻 关、项目建设、装置规模上要力求与国际接轨,以推动我国复合材料工业全面、快速、健康地发展. 参考文献 [1]周曦亚.复合材料[M].北京:化学工业出版社,2005 [2] SHEN K, FERM D F. Flame retardants 90 [C] MElsevier Applied Science, 1990: 1 34C142料制成的心脏瓣膜成功植入人体已有几十年的历史, 以尼龙为增强材料的人造器官也已投入使用. 实 验研究表明, 这些材料做成的人体器官无排异反应, 与人体有很好相容性, 因此有着广阔的应用前 景. 3 树脂基复合材料研究现状 3. 1 国外现状 据有关部门的统计, 全世界树脂基复合材料制品共有 40 000 多种, 全球仅纤维增强复合材料产 量目前达到 750 多万 t, 从业约 45 万人, 年产值 415 亿欧元. 其生产能力与市场分布情况为: 北美 32% , 亚太地区35%, 欧洲 30%, 其他地区 3% [ 31] . 一些发达国家如美国、西德和日本等早在 20 世 纪 90 年代初就由原来重点发展热固性树脂转向大力发展高性能热塑性树脂, 首先生产合成了很多不 同类型的耐温性能好且力学性能优良的热塑性树脂. 实践证明, 采用热塑性树脂作为基体可以明显节 约加工时间, 同时改善了复合材料的韧性[ 32] . 近年来聚合物/ 碳纳米管复合材料的研究, 成为碳纳米 管应用研究的热点. 聚合物纳米复合材料是一类非常重要的新材料 [ 33- 35] , 有望赋予复合材料前所未 有的独特性能. 目前全世界高性能树脂基复合材料的产量超过 300 万 t, 高性能热塑性复合材料的产 量为 120 多万 t, 其应用领域主要为: 汽车行业占 23%, 建筑业 21% , 航空业 17%, 体育运动领域 11% [ 28] . 从全球发展趋势来看, 近几年欧美复合材料生产均持续增长, 亚洲的日本发展缓慢, 而中 国特别是中国内地的市场发展迅速. 3. 2 国内现状 我国树脂基复合材料研究起始于 1958 年, 经过多年的发展, 在生产技术、产品种类、生产规模 等方面迈过了由小到大的台阶, 产量已经仅次于美国, 居世界第 2 位. 其市场分布为: 建筑 40%, 管罐 24% , 工业器材 12% , 交通 6%, 船艇 4% , 其他 14% [36- 38] . 与世界市场分布比较可以看出, 中国的复合材料在汽车、航空、体育器材等领域所占比重较低, 表明中国复合材料市场在上述领域具 有巨大的发展潜力. 此外, 我国高性能树脂基复合材料发展水平不高. 高性能树脂基复合材料所采用 的基体主要有环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等. 始于 20 世纪 80 年代末期的我国高性能树脂基 复合材料研究近 15 a 来发展迅速, 从 2005 年公开发表的近百篇文献看, 近期科研人员研究的重点依 然是对传统热固性大品种树脂特别是环氧树脂的改性、功能化、专用化[ 39] , 且对新型结构的热固性 树脂的合成与改性也投入了较多精力, 已取得了显著的研究成果, 但与发达国家相比尚有差距. 4 我国树脂基复合材料发展前景 近 50 a 来, 树脂基复合材料良好的发展和应用前景决定了人们将继续重视发展树脂基复合材料 的研究与开发. / 十一五0 期间, 我国将致力于资源节约、环境友好型和谐社会的建设, 将通过实施 以自主创新为核心的中长期经济发展规划, 突破制约我国发展的资源、能源短缺问题, 使我国经济建 设走上全面协调可持续发展的轨道[39- 41] . 统计资料表明, 我国每年的工业设备与器材因腐蚀造成的 损失达 100 亿元以上, 而工业发达的美国曾高达其国民生产总值的4. 9% [42- 43] , 表明由于腐蚀所造 成的能源与材料消耗十分惊人. 因此, 进一步扩大生产和使用树脂基复合材料, 特别是高性能树脂基 复合材料, 是节约能源和资源的重要举措. 目前我国的经济正处在稳定发展时期, 社会主义市场经济 已经形成, 国家正在进行大规模的基础设施建设, 在这种形势下, 我国复合材料的发展应以市场为导 向, 加大创新力度, 加强基础性研究和应用性研究, 努力降低原材料成本, 开拓新的应用领域; 要通 过产学研结合, 立足自主开发, 同时积极引进技术和资金, 坚持高起点、高水平、高效益; 在科技攻 关、项目建设、装置规模上要力求与国际接轨, 以推动我国复合材料工业全面、快速、健康地发展. 参考文献: [ 1] 周曦亚. 复合材料 [M] . 北京: 化学工业出版社, 2005. [ 2] SHEN K, FERM D F. Flame retardants. 90 [C] MElsevier Applied Science, 1990: 134O142. 第 2 期 耿运贵等: 树脂基复合材料的应用与发展趋势 195