2014-2019中国环保木塑复合材料市场发展现状与发展趋势研究报告(我做了10章,共100元).doc
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1、环保木塑复合材料报告比较着急,今天下午5点一定要给客户,啊和一起做,最好整理发给我,其他工作都暂时放下,所有其他报告都延后半天交付。2014-2019中国环保木塑复合材料市场发展现状与发展趋势研究报告 第一章 木塑复合材料相关概述第一节 复合材料一、复合材料性能复合材料(Composite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合
2、成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。二、复合材料成型复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成 型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造
3、及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。三、复合材料分类纳米复合材料复合材料5由于其优良的综合性能,特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域,纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分,发展很快,世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料、纳米钨铜复合材料。在纳米聚合物基复合材料方面,主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体,分散水平达到纳米级,得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中,纳米蒙脱土的层间距为1.
4、96nm,处于国内同类材料的领先水平(中国科学院为1.51.7nm),蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度11.5nm的纳米微粒,其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀,此材料已经实现了产业化;正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果,纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下,此项技术正在申报发明专利。由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物,本方向还积极开展新的成型方法研究,以促进纳米复合材料产业化的进行。碳纳米管是上个世纪九十年代初发现的一种新型的碳团簇类纤维材料,具有许多特别优秀的性能。我们在碳纳米管取得的研究成果主要包括:1)大规模生产
5、多壁碳纳米管的技术,生产出的碳纳米管的质量处于世界先进水平,生产成本也很低,为碳纳米管的工业应用创造了条件。2)开发了制造碳纳米管为电极材料的双电层大容量电容器的技术。3)开发了制造具有软基底定向碳纳米管膜的技术。钨铜复合材料具有良好的导电导热性、低的热膨胀系数而被广泛地用作电接触材料、电子封装和热沉材料。采用纳米粉末制备的纳米钨铜复合材料具有非常优越的物理力学性能,我们采用国际前沿的金属复合盐溶液雾化干燥还原技术成功制备了纳米钨铜复合粉体和纳米氮化钨铜复合粉体,正在加紧其产业化应用研究。功能复合材料功能复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料。如:导电、超导、半导、磁性、压电、
6、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等凸显某一功能。统称为功能复合材料。功能复合材料主要由功能体和增强体及基体组成。功能体可由一种或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料可以具有多种功能。同时,还有可能由于复合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。塑木复合材料塑木是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料,与塑料合成的一种复合材料。它同时具备植物纤维和塑料的优点,适用范围广泛,几乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的使用领域,同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题。其主要特点为:原料
7、资源化、产品可塑化、使用环保化、成本经济化、回收再生化四、复合材料的发展和应用复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料,它可以发挥各种材料的优点,克服单一材料的缺陷,扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。随着科技的发展,树脂与玻璃纤维在技术上不断进步,生产厂家的制造能力普遍提高,使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受,但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此,碳纤维、硼纤维等增强复合
8、材料相继问世,使高分子复合材料家族更加完备,已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从全球范围看,世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长,而亚洲的日本则因经济不景气,发展较为缓慢,但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计,2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%,年产量约200万吨。与此同时,美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍,达到4%6%。2000年,美国复合材料的年
9、产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关,各国的占有率变化很大。总体而言,亚洲的复合材料仍将继续增长,2000年的总产量约为145万吨,预计2005年总产量将达180万吨。从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达7.5万吨,汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看,汽车工业是复合材料
10、最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板;为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求,发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求,必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时,随着近年来人们对环保问题的日益重视,高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如,用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料,在北美已被大量用作托盘和包装箱,用以替代木制产品;而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。另外,纳米技术逐渐引起人们的关注,纳
11、米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料,可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变,从而使之具有新的性能,在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时,大大提高了材料的综合性能。五、复合材料发展的意义复合材料是并向异性的非均质材料,与其他材料相比有以下突出特点:1)比强度与比模量高。比强度、比模量是指材料的强度和模量与密度之比,比强度越高,零件自重越小;比模量越高,零件的刚性越大。因此对高速运转的结构件或需减轻自重的运输工具具有重要意义。2)纤维增强复合材料中的纤维与基体间的界面能够有效地阻止疲劳裂纹的扩展,外加载荷由增强纤维承担。大多数金属材料的疲劳强度极限是其拉伸强度的30%50%,而
12、复合材料则可达到60%80%。3)在热塑性塑料中掺入少量的短切碳纤维可大大地提高它的耐磨性,其增加的倍数可为原来的好几倍。如聚氯乙烯以碳纤维增强后为其本身的3.8倍,聚四氟乙烯为其本身的3倍;聚丙烯为其本身的2.5倍;聚酰胺为其本身的1.2倍;聚酯为其本身的2倍。选用适当塑料与钢板复合可作耐磨物件,如轴承材料等。用聚四氟乙烯(或聚甲醛)为表层、多孔青铜和钢板为里层的三层复合材料,可制成滑动轴承的良好材料。4)化学稳定性优良。纤维增强酚醛塑料可长期在含氯离子的酸性介质中使用,用玻璃纤维增强塑料,可制造耐强酸、盐、酯和某些溶剂的化工管道、泵、阀及容器等设备。如用耐碱纤维与塑料复合,还能在强碱介质中
13、使用。耐碱纤维可用来取代钢筋与水泥复合。5)耐高温烧蚀性好。纤维增强复合材料中,除玻璃纤维软化点较低(700900)外,其他纤维的熔点(或软化点)一般都在2000以上,用这些纤维与金属基体组成的复合材料,高温下强度和模量均有提高。例如:用碳纤维或硼纤维增强后,400时强度和模量基本可保持室温下水平。同样用碳纤维增强金属镍,不仅密度下降,而且高温性能也提高。由于玻璃钢具有极低的导热系数,可瞬时耐超高温,故可做耐烧蚀材料。6)工艺性与可设计性好。调整增强材料的形状、排布及含量,可满足构件强度和刚度等性能要求,且材料与构件可一次成型,减少了零部件、紧固件和接头数目,材料利用率大大提高。第二节 木塑复
14、合材料一、木塑复合材料特点木塑复合材料的基础为高密度聚乙烯和木质纤维,决定了其自身具有塑料和木材的某些特性。1) 良好的加工性能木塑复合材料内含塑料和纤维,因此,具有同木材相类似的加工性能,可锯、可钉、可刨,使用木工器具即可完成,且握钉力明显优于其他合成材料。机械性能优于木质材料。握钉力一般是木材的3倍,是刨花板的5倍。2) 良好的强度性能木塑复合材料内含塑料,因而具有较好的弹性模量。此外,由于内含纤维并经与塑料充分混合,因而具有与硬木相当的抗压、抗弯曲等物理机械性能,并且其耐用性明显优于普通木质材料。表面硬度高,一般是木材的25倍。3) 具有耐水、耐腐性能,使用寿命长木塑材料及其产品与木材相
15、比,可抗强酸碱、耐水、耐腐蚀,并且不繁殖细菌,不易被虫蛀、不长真菌。使用寿命长,可达50年以上。4) 优良的可调整性能通过助剂,塑料可以发生聚合、发泡、固化、改性等改变,从而改变木塑材料的密度、强度等特性,还可以达到抗老化、防静电、阻燃等特殊要求。5) 具有紫外线光稳定性、着色性良好。6) 其最大优点就是变废为宝,并可100%回收再生产。可以分解,不会造成“白色污染”,是真正的绿色环保产品。7) 原料来源广泛生产木塑复合材料的塑料原料主要是高密度聚乙烯或聚丙烯,木质纤维可以是木粉、谷糠或木纤维,另外还需要少量添加剂和其他加工助剂。8) 可以根据需要,制成任意形状和尺寸大小。随着对木塑复合材料的
16、研发,生产木塑复合材料的塑料原料,除了有高密度聚乙烯或聚丙烯以外,还有聚氯乙烯和PS。工艺也由最早的单螺杆挤出机发展成第二代锥形双螺杆挤出机,再到由平行双螺杆挤出机初步造粒,再由锥形螺杆挤出成型,可以弥补难以塑化,抗老化性差、抗蠕变性差、色彩的一致性和持久性差和拉伸强度等,我国经过多年的研发,出现以徐州汉永塑料新材料有限公司为代表的一些企业,所制造的WPC材料完全可以达到GB/T 24137和ASTM D7031 ;ASTM D7032;BS DD CEN/TS 15534-3的要求。并大量出口国外。二、木塑复合材料原料木塑复合材料(Wood-Plastic Composites,WPC)是国
17、内外近年蓬勃兴起的一类新型复合材料,指利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等,代替通常的树脂胶粘剂,与超过50%以上的木粉、稻壳、秸秆等废植物纤维混合成新的木质材料,再经挤压、模压、注射成型等塑料加工工艺,生产出的板材或型材。主要用于建材、家具、物流包装等行业。将塑料和木质粉料按一定比例混合后经热挤压成型的板材,称之为挤压木塑复合板材。三、木塑复合材料应用 木塑复合材料的最主要用途之一是替代实体木材在各领域中的应用,其中运用最广泛的是在建筑产品方面,占木塑复合用品总量的75%。木塑复合材料主要使用场所及用途见表。图表:木塑复合材料主要使用场所及用途 资料来源:极数据咨询(需要最新数据或者其他报告的大人
18、,请加QQ:676694258极数据咨询tony)整理、行业相关协会第二章 2012-2013年中国木塑复合材料行业市场发展环境分析第一节 国内宏观经济环境分析2013年,中国经济发展呈现稳中向好的良好态势。农业生产形势良好,工业生产增速企稳回升,投资、消费稳定增长,消费价格涨幅和就业基本平稳。全年实现国内生产总值(GDP)56.9万亿元,同比增长7.7%,增速与上年持平。居民消费价格(CPI)同比上涨2.6%,涨幅与上年持平。贸易顺差为2597.5亿美元。一、消费需求平稳增长,投资增速稳中有降,进出口结构优化城乡居民收入继续增加,消费需求平稳增长。2013年,城镇居民人均可支配收入26955
19、元,比上年增长9.7%,扣除价格因素实际增长7%;农村居民人均纯收入8896元,比上年增长12.4%,扣除价格因素实际增长9.3%。第四季度城镇储户问卷调查结果显示,居民当期收入感受指数为50.3%,较上季提高0.4个百分点。社会消费品零售总额23.4万亿元,比上年增长13.1%,扣除价格因素,实际增长11.5%。分城乡看,城镇消费品零售额20.2万亿元,比上年增长12.9%;乡村消费品零售额3.2万亿元,增长14.6%。固定资产投资增速稳中有降,民间投资占比上升。2013年,固定资产投资(不含农户)完成43.7万亿元,比上年增长19.6%,扣除价格因素,实际增长19.2%。其中,民间投资27
20、.5万亿元,增长23.1%,占全部投资的比重为63%,占比较上年提高1.8个百分点。分地区看,中西部投资增速继续快于东部,东、中、西部地区固定资产投资比上年分别增长17.9%、22.8%和23.0%。分产业看,第一、二、三次产业投资比上年分别增长32.5%、17.4%和21.0%。进出口增速回升,结构优化。2013年,进出口总额4.2万亿美元,比上年增长7.6%;其中,出口2.2万亿美元,增长7.9%,增速与上年持平;进口2.0万亿美元,增长7.3%,增速比上年高3个百分点;贸易顺差2597.5亿美元。从区域结构看,欧美日传统市场份额下滑,东盟等新兴市场成为新增长点。2013年,对欧美日双边贸
21、易额占33.5%,比上年下滑1.7个百分点。对东盟、南非和中亚五国等新兴市场国家双边贸易额分别增长10.9%、8.6%和9.4%。民营企业进出口所占比重提升,对外资企业依赖减轻。2013年,民营企业进出口额增长20.6%,占进出口总值的比重为33.3%,提升了3.6个百分点。外商投资企业进出口额增长1.3%,占46.1%,下滑2.9个百分点。从产品结构看,机电产品以及劳动密集型产品出口稳步增长,消费品、部分资源产品等进口增长较快。对外贸易自主发展能力不断增强,一般贸易比重增加,加工贸易比重减少。2013年实际使用外商直接投资1175.9亿美元;境内投资者共对全球156个国家和地区的5090家境
22、外企业进行了直接投资,累计实现非金融类直接投资901.7亿美元。图表:2009-2013年我国进出口增速与贸易差额资料来源:海关总署、中国人民银行二、农业生产形势良好,工业生产增速企稳回升 第三产业比重首次超过第二产业。2013年,第一产业增加值5.7万亿元,比上年增长4.0%;第二产业增加值25.0万亿元,增长7.8%;第三产业增加值26.2万亿元,增长8.3%。三次产业占GDP比重分别为10.0%、43.9%和46.1%。农业生产再获丰收。2013年,全国粮食产量达到60194万吨,增长2.1%。猪牛羊禽肉产量8373万吨,增长1.8%,其中猪肉产量5493万吨,增长2.8%。工业生产形势
23、稳定。2013年,全国规模以上工业增加值按可比价格计算同比增长9.7%。分季度看,各季度分别增长9.5%、9.1%、10.1%和10.0%。全国规模以上工业企业实现利润6.3万亿元,同比增长12.2%,增速比上年高6.9个百分点。其中,主营活动利润6.2万亿元,比上年增长4.0%。全年规模以上工业企业产销率为97.8%,比上年低0.2个百分点。第四季度5000户工业企业调查显示,企业经营景气状况略有回升。企业经营景气指数为58.1%,较上季回升1.8个百分点;企业盈利指数为57.6%,较上季上升2.5个百分点。三、消费价格涨幅基本稳定2013年以来,受国内经济增长变化影响,主要价格指标呈现前低
24、后稳走势,价格形势总体稳定。具体看,上半年,消费价格涨幅基本稳定,工业生产价格降幅加深;下半年,随着经济景气回升,消费价格涨幅扩大,工业生产价格降幅收窄。居民消费价格涨幅与上年持平。2013年CPI同比上涨2.6%,各季度分别上涨2.4%、2.4%、2.8%和2.9%。从食品和非食品分类看,食品价格涨幅略有回落,非食品价格涨幅基本稳定。食品价格上涨4.7%,涨幅比上年回落0.1个百分点;非食品价格上涨1.6%,涨幅与上年持平。从消费品和服务分类看,消费价格涨幅回落,服务价格涨幅扩大。消费品价格上涨2.5%,涨幅比上年回落0.4个百分点;服务价格上涨2.9%,涨幅比上年扩大0.9个百分点。工业生
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