预浸料及其应用市场简介

预浸料（Prepreg，Preimpregnated Materials）是指树脂基体在严格控制含量条件下浸渍增强材料，制得的具有均匀纤维面密度的树脂基体和增强材料的组合物，是制备复合材料的一种重要的中间过渡基材。树脂和纤维是复合材料组成基础，预浸料质量好坏直接影响复合材料的性能优劣。预浸料使用工艺有真空袋、热压罐、模压法、袋压法、卷管工艺等种类，均在高温高压下固化制备，因而具有独特的性能。

为了方便后处理，预浸料中的树脂基体通常只是部分固化，并储存在阴凉处以防止完全聚合。在制造复合材料期间，需要在高压釜或烘箱中加热此预浸料，以实现完全聚合。预浸料中的增强材料可以是单向纤维或织物，见下图。

图1：预浸料增强形式分类

预浸料按增强体物理形状可以分为单向预浸料和织物预浸料；按宽度分类有宽、窄带；按增强体种类分有碳纤维增强预浸料、玻璃纤维增强预浸料及芳纶纤维增强预浸料等；按固化温度分可分为低温（80℃）、中温（120℃）、高温（180℃）固化预浸料；预浸料按照所用基体树脂的不同，主要分为热固性预浸料和热塑性预浸料两大类，其中热固性基体树脂主要使用环氧树脂，其它包括酚醛、不饱和聚酯、乙烯基酯等；所用增强纤维有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维、PBO纤维等。

图2：预浸料的分类

预浸料的主要优点如下：

依据材料的性能和用量，预浸料和其他高性能复合材料技术比较如下图：

图3：预浸料和其他高性能复合材料技术比较

在上世纪60年代，预浸料工艺技术在欧美发达国家得到了快速发展，本世纪初，面向国内航空航天、风能、汽车、体育休闲和工业装备领域，国外主要的预浸料厂家纷纷在国内建厂生产，使预浸料在复合材料领域的应用得到大幅提升。下面列出了预浸料当前可以使用的一些关键领域：

二、国内外预浸料应用市场概述

预浸料产品成型容易、便于加工且具有较大的设计自由度，在商用航空航天、军事/防御、通用航空、太空/卫星、体育用品、船舶、风能、汽车和土木工程等行业中具有良好的发展前景。知名市调机构Lucintel LCC预测，到2024年，全球预浸料市场预计将达到64亿美元，从2019年到2024年的复合年增长率为4.6％。全球预浸料市场的主要驱动因素是对高性能复合材料的需求不断增长以及在不同终端应用行业中用复合材料代替金属成为大势所趋。知名市调机构Research and Markets预测，2026年全球碳纤维预浸料市场规模将达到49亿美元，在所有预浸料市场规模中占比高达70%以上。在航空航天、工业应用和体育休闲三大应用领域的占比分别为15%、65%和20%。

国外著名的预浸料生产企业有Toray（东丽）、Hexcel（赫氏）、Solvay SA（索尔维，原Cytec（氰特））、Gurit（固瑞特）、Mitsubishi Chemical（三菱化学）、Teijin（帝人）、SGL（西格里）、TenCate（腾卡特，现已并入东丽）、SK化学（现已并入东丽）等。

在我国，运动用品如网球拍、自行车、钓鱼竿和高尔夫球杆等是碳纤维预浸料的传统市场，同时随着航空航天、轨道交通和风电领域越来多地使用碳纤维预浸料，推动了市场的不断增长。但无论是在技术水平还是产量方面，与国际先进水平相比，我国的预浸料产品还存在一定差距，高端产品主要依靠进口。我国预浸料产品的应用目前仍集中在相对低端的体育休闲产业，航空航天、工业应用和体育休闲用品分别占比为5%、35%和60%，航空航天、汽车和轨道交通等高端工业领域的预浸料产品仍然需要依赖进口。因此，国内的预浸料厂家主要产品集中在低端的体育休闲和一般工业领域，这些领域对预浸料产品的性能要求不高，不需要长时间的材料认证和成品实验，门槛较低，从而导致产品低价竞争激烈。

国内生产企业主要有中航复材、光威复材、恒神股份、山东江山纤维、浙江联洋、江苏澳盛、四川新万兴、上海晋飞、百合航太等。