Plastics_12_1_2015

СЫРЬЕ И МАТЕРИАЛЫ П Л А С Т И К С № 1 2 / I ( 1 5 2 ) 2 0 1 5 w w w . p l a s t i c s . r u 8 Согласно прогноз- ным оценкам, в пери- од до 2020 года рынок углеродных волокон будет расширяться на 10% в год и достигнет 89 тыс. т с выручкой на уровне 3,3 млрд долла- ров США. В соответствии с за- явленными проектами в США в ближайшем будущем будут введены в эксплуатациюдва производства углеродных волокон: компании SGL и BMW (завод мощ- ностью 6 тыс. т/год, далее — 9 тыс. т/год) и Mitsubishi (2 тыс. т/год). Как отмечено выше, самый крупный по- тенциал по выпуску углеродных волокон сосредоточен в США, поэтому и в произ- водстве углекомпозитов эта страна являет- ся лидирующей: объем производства в сто- имостном выражении в 2013 году составил 5 млрд долларов США, или 34% общемиро- вого рынка (рис. 7). В производстве у г л е к омп о з и т о в наиболее важным сегментом являют- ся углепластики: в 2013 году в мире их было произведено на сумму 9,4 млрд д о л л а р о в США . В перспективе до 2020 года темпы роста спроса на углепластики оце- ниваются на уровне 6-11% в год, в результате чего потребление вырастет до 146 тыс. т, а производство до- стигнет 16 млрд долларов США в стоимост- ном выражении. Новейшим направлением в области ком- позитов является использование в качестве модификаторов их матриц углеродных на- нотрубок, фуллеренов и астраленов, позво- ляющих улучшать технические свой- ства материала . Особенно привле- кательно их при- менение в качестве заменителей совре- менных высокомо- дульных волокон в составе композитов для авиакосмиче- ской техники, но их освоение сдер- живается низкой производительностью обо- рудования для их синтеза и очень высокой стоимостью. Успешно осваиваются композиционные материалы, содержащие в качестве на- полнителя борные волокна, внедренные в термореактивную полимерную матрицу. Борные волокна имеют наибольшую проч- ность при сжатии по сравнению с волокна- ми из других материалов и большую стой- кость к агрессивным условиям. Благодаря большой твердости нитей получающийся композит обладает высокими механи- ческими свойствами, однако хрупкость материала затрудняет их обработку и на- кладывает ограничения на форму изделий из боропластиков. Кроме того, стоимость борных волокон очень высока (порядка 300 долл. США/кг) в связи с особенностя- ми технологии их получения (бор осажда- ют из хлорида на вольфрамовую подлож- ку, цена которой может достигать до 30% стоимости волокна). Специфика свойств и производства бо- ропластиков определяет малый объем их производства: в США выпускается всего 50 т/год, при этом крупнейшим произво- дителем боропластиков является компания Speciality Materials Inc. (SML). Большой интерес исследователей и про- изводителей вызывают базальтовые волокна, на основе которых композиционные мате- риалы используются в электронике, элек- тротехнике, строительстве, машинострое- нии, производстве транспортных средств и оборудования для лечебных учреждений. Базальтовые волокна дешевле углеродных, однако из-за того, что свойства композитов на их основе недостаточно стабильны, сфера их применения ограничена. Расширяется использование высокомо- дульных и высокопрочных органических волокон, преимущественно на основе поли- арамидов (кевларопластики), прежде всего за счет спроса со стороны производителей элементов летательных аппаратов и другой техники. Таким образом, мировой рынок компози- ционных материалов насыщен инновацион- ной продукцией и имеет широкие горизонты развития. При этом к основным тенденци- ям, формирующим его емкость и структуру, можно отнести следующие: —улучшение технологических и экологи- ческих характеристик известных видов свя- зующих и волокнистых наполнителей. По- явление принципиально новых связующих в последние годы не отмечено. В большей мере стали предлагаться связующие, при- США Япония Тайвань Мексика Венгрия Германия Франция Великобритания Испания Остальные Рисунок 3. Ведущие производители углеродного волокна в мире, тыс. т (источник — The global CRP market 2014, Thomas Kraus & Michael Kuhnel) Рисунок 2. Мощности по выпуску углеродных волокон в различных странах мира, тыс. т (источник — The global CRP market 2014, Thomas Kraus & Michael Kuhnel) Рисунок 4. Динамика спроса на углеродное волокно в мире в 2008-2009 гг., тыс. т (источник — The global CRP market 2014, Thomas Kraus & Michael Kuhnel) *Оценка Toray Zoltec Toho Tenax MRC SGL Form. Plast. Corp. Hexcel Cytec Hyosung Fksa Другие