中國復合材料集團有限公司董事長張定金說,相比于碳纖維,我國高端環氧樹脂產業落后于國際的情況更為嚴重。特別是應用在飛機、航空航天等領域的高端碳纖維中。
分子結構中含有環氧基團的高分子化合物統稱為環氧樹脂,除碳纖維外,還廣泛應用于機械、電子、家電和土建工程等領域。高端環氧樹脂依賴進口一方面與我國化學工業基礎薄弱有關,另一方面與環氧樹脂本身特性有關。一個分子鏈上有兩個以上的多官能團分子,可以交聯反應而形成不溶、不熔具有三向網狀結構的高聚物。而航空結構件的使用環境極為嚴苛,碳纖維復合材料必須能長期耐得住上百攝氏度的高溫和零下幾十攝氏度的低溫;同時,在濕熱條件下玻璃化轉變溫度、彈性模量及壓縮強度不能顯著下降,這就需要更高官能度、環氧值而且黏度合適的相關產品。
目前,高端碳纖維用得最多的是在飛機上,如在波音B787機型上,使用東麗公司生產的碳纖維復合材料已占總材料用量的50%。2016年,東麗公司的碳纖維產量約為4萬噸;而我國碳纖維企業30多家,總產能2萬噸左右,實際產量約7000噸。
東麗碳纖維大量使用在波音上絕非是一朝一夕之功。從上世紀80年代開始,東麗公司就和波音進行全方位合作,東麗人甚至是住到了波音公司里,根據波音要求來設計、生產碳纖維。直到2011年—2012年,使用碳纖維的飛機才開始試飛,磨合時間長達近30年,并根據波音的使用要求和反饋,不斷糾錯、修正產品。
此外,在一個行業中一旦形成領先效應,超越就很難。目前波音飛機、美國F-22和F-35戰斗機上使用的碳纖維環氧樹脂都來自美國亨斯曼公司。余木火說,亨斯曼的產品早已通過了材料和工藝認證,如果要使用其他企業生產的環氧樹脂,還需要一個漫長、繁復的論證過程,碳纖維生產企業自然愿意使用亨斯曼的。這也不利于國內高端環氧樹脂產品迎頭趕上。
返回