摘  要：介紹了20世紀(jì)80年代初期長纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（LFT）理論設(shè)計(jì)概念的提出以及20世紀(jì)90年代后LFT的快速發(fā)展，同時(shí)對其應(yīng)用范圍、性能優(yōu)點(diǎn)、制備和生產(chǎn)方法以及在汽車多種零配件的應(yīng)用進(jìn)展?fàn)顩r以及目前我國國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)介紹。LFT主要應(yīng)用與開發(fā)方向?yàn)閷αW(xué)性能、尺寸穩(wěn)定性要求較高的汽車制造工業(yè)中采廠訂的半結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)零配件，國內(nèi)LFT復(fù)合材料于LFT粒料的初步研發(fā)與使用，暫無國家標(biāo)準(zhǔn)，更沒有成熟的產(chǎn)品與制件設(shè)計(jì)與應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，市場基本上被國外產(chǎn)品壟斷，因而LFT是我國目前發(fā)展?jié)摿Φ膹?fù)合材料品種之一。

    關(guān)  鍵  詞：長玻璃纖維；增強(qiáng)；熱塑性塑料；汽車零配件

    高性能的LFT是近年來取得突破進(jìn)展的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，具有高強(qiáng)度、高剛度、高尺寸穩(wěn)定性、低翹曲度、使用壽命長、耐蠕變等顯著特點(diǎn)，可以彌補(bǔ)或取代常用的短纖維增強(qiáng)熱塑性塑料（Short fiber rein-forced thermoplastics，SFT、或SFRT）的不足。目前，采用長纖維增強(qiáng)技術(shù)是實(shí)現(xiàn)通用塑料和工程塑料高性能化的重要技術(shù)途徑，己引起同內(nèi)外塑料復(fù)合材料研究部門與工業(yè)界的高度重視，并且對其開發(fā)和生產(chǎn)進(jìn)行了廣泛深人的研究。

    LFT、具有優(yōu)異的性能和廣闊的應(yīng)用前景，對其開展深入和系統(tǒng)的研究、開發(fā)與生產(chǎn)，無論是在理論研究意義上，還是具體到工程應(yīng)用以提升國內(nèi)汽車（零配件）T．業(yè)制造用熱塑性復(fù)合材料的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)與應(yīng)用水平，均具有十分重要的學(xué)術(shù)研究意義與巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

    LFT、屬于高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)在未來20 a，LFT將在國內(nèi)外得到快速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，并將成為高性能纖維增強(qiáng)塑料和成型制件（品）中增長速度zui快的產(chǎn)業(yè)之一。

    1  LFT的發(fā)展

    20世紀(jì)80年代初期，美國聚合物復(fù)合材料公司（PCI）zui早提出LFT、的理論設(shè)計(jì)概念，并進(jìn)行了制備研究與產(chǎn)品開發(fā)，但由于涉及到連續(xù)長纖維浸漬與分散的核心關(guān)鍵技術(shù)沒有很好地解決，以及LFT的特殊注射、模壓成型工藝及生產(chǎn)設(shè)備還相對落后，再加上當(dāng)時(shí)SFT、填充塑料及工程塑料改性技術(shù)的研制成功且工業(yè)化生產(chǎn)已得到普遍應(yīng)用，從而導(dǎo)致LFT、新技術(shù)的研究與開發(fā)進(jìn)程十分緩慢。

    1 9 85年，英國復(fù)合材料公司（ICI）首先成功開發(fā)出商品名為Verton的LFT、顆粒。20世紀(jì)90年代后，隨著汽車工業(yè)快速發(fā)展以及人類自身環(huán)保節(jié)能意識(shí)的普遍增強(qiáng)，尤其是不斷呈現(xiàn)的能源危機(jī)、石油*、汽車駕駛安全性等諸多因素，促使汽車輕量化成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。因此，可循環(huán)使用的環(huán)保型LFT的研究、開發(fā)與應(yīng)用再次引起業(yè)內(nèi)的高度重視。1 9 9 3年，德國Hoechst Celanese公司引進(jìn)美國PCI公司開發(fā)的可注射成型LFT粒子，商品名為Celstran，并同時(shí)進(jìn)行了產(chǎn)品設(shè)計(jì)與市場開發(fā)。

    近年來，國外科研單位、應(yīng)用部門和工業(yè)公司對LFT進(jìn)行了大量的研究、開發(fā)與工業(yè)化生產(chǎn)。“環(huán)保、節(jié)能、汽車輕量化”成為LFT制備、制件設(shè)計(jì)與應(yīng)用快速發(fā)展的主要推動(dòng)力。目前，美國GE公司、美國RTP公司、美國Tieona公司、英國ICI公司、英國Imhotep公司、日本Daical公司、日本Chisso公司、北歐化工公司、美國歐文斯科寧公司、美國DSM復(fù)合材料公司、法國圣戈班公司、法國Arjomari公司、韓國三博公司、沙特石化公司等世界塑料企業(yè)都已對LFT、粒料進(jìn)行了工業(yè)化生產(chǎn)。

    在國內(nèi)，上海華東理工大學(xué)、浙江大學(xué)、上海杰事杰公司、廣州金發(fā)科技公司等也開展了LFT粒料的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。但目前仍處于技術(shù)水平較低、設(shè)備落后的狀態(tài)，同時(shí)產(chǎn)量小、品種少，性能與國外同類產(chǎn)品相比還有差距，特別是在LFT、成型加工方面的理論與工程應(yīng)用上還存在明顯不足。LFT在國內(nèi)汽車零配部件上的開發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用也只有少量制品，總體上還屬于剛起步階段。

    在過去的10 a中，LFT以30％的年增長率上升，即使在經(jīng)濟(jì)不景氣時(shí)期也未受影響。目前，歐洲LFT的產(chǎn)量與應(yīng)用已經(jīng)超過玻纖氈增強(qiáng)熱塑性塑料（Glassmat reinforeed therrnoplastics，GMT）復(fù)合材料的產(chǎn)量與應(yīng)用。據(jù)美國Townsend聚合物咨詢公司分析，LFT的市場正在強(qiáng)勁增長，并將逐漸進(jìn)人成熟階段。該公司有關(guān)LFT工業(yè)的研究報(bào)告預(yù)計(jì)，2006～2011年間，世界LFT的年平均增長率呈現(xiàn)相對穩(wěn)定狀態(tài)，但不會(huì)低于12%?；谀壳癓FT的平均銷售價(jià)格，其在汽車用熱塑性塑料市場上的新增營業(yè)收人超過4億美元。分析報(bào)告同時(shí)認(rèn)為，LFT的市場已從賣方轉(zhuǎn)向買方，并且在今后5～1 0 a內(nèi)，逐步轉(zhuǎn)為相對成熟并得到廣泛的應(yīng)用。從地區(qū)分布看，歐美的用量目LFT總用量的9 2％，并保持30％以上的增長率200 6年，歐洲地區(qū)LFT、的用量接近700 kt／a，增長率超過3 2％。經(jīng)過近年的快速發(fā)展，亞州地區(qū)LFT用量所占的比重也有明顯提高，日本現(xiàn)在的LFT消費(fèi)量占世界的11％。但目前看來，國內(nèi)仍存在很大的發(fā)展空間，2006年我國LFT的消費(fèi)量僅占世界LFT總消費(fèi)量的5％，排在歐洲、北美和日本之后，預(yù)計(jì)到2011年，我國LFT、消費(fèi)量將會(huì)超過日本。

    以聚丙烯（PP）為基體的LFT（LFT-PP）在汽車工業(yè)終端制件中占有很大應(yīng)用份額。有數(shù)據(jù)表明，有80％的LFT、需求來自汽車工業(yè)（零配件），目前已在歐洲品牌汽車中得到廣泛的應(yīng)用，其統(tǒng)計(jì)分析見表1 。T0wnserld公司認(rèn)為，在今后5 a內(nèi)，LFT—PP在汽車上用量的加將主要來自于5部分：前端模塊、儀表板、門模塊、汽車車身底板和非汽車行業(yè)的常用物品/工業(yè)商品。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，LFT、復(fù)合材料還有5～1 0 a的高速增長發(fā)展，特別是在汽車零配件的設(shè)計(jì)、應(yīng)用與制造領(lǐng)域?qū)?huì)得到快速增長。

    表l  LFT在歐洲品牌汽車中的應(yīng)用情況
Tab．1  Application of LFT in the brand autos in Europe