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*球環氧樹脂產業供需現狀及發展趨勢分析!

環氧樹脂(Epoxy Resin)泛指含2個或2個以上環氧基團,以脂肪族、脂環族或芳香族等有機結構為骨架,在適當條件下可以交聯固化的*類重要的熱固性樹脂,是膠粘劑、塗料和複合材料等的樹脂基體,廣泛應用於水利、交通、機械、電子、家電、汽車及航空航天等領域。環氧樹脂既包括含環氧基的低聚物,也包括含環氧基團的低分子化合物。

*、生產現狀

1、生產工藝

雙酚A型環氧樹脂生產工藝*般分為*步法和兩步法。*步法是由雙酚A與環氧氯丙烷直接反應製取環氧樹脂,常用於低、中分子量環氧樹脂的合成;兩步法是低分子量樹脂繼續與雙酚 A 反應。高分子量環氧樹脂可用*步法合成,也可用兩步法合成。工藝流程見圖2。

1)液態雙酚A型環氧樹脂的生產工藝

*步法工藝是把雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚,即開環和閉環反應在同*反應條件下進行的。目前國內產量*大的E-44環氧樹脂*是采用*步法工藝合成的。

二步法工藝是雙酚A和環氧氯丙烷在催化劑(如季銨鹽)作用下,**步通過加成反應生成二酚基丙烷氯醇醚中間體,*二步在NaOH存在下進行閉環反應,生成環氧樹脂。二步法的優點是:反應時間短;操作穩定,溫度波動小,易於控製;加堿時間短,可避免環氧氯丙烷大量水解;產品質量好而且穩定,產率高。國產E-51、E-54環氧樹脂*是采用二步法工藝合成的。

2)固態雙酚A型環氧樹脂的生產工藝

*步法 ( 國外稱Taffy法)可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法,是將雙酚A和環氧氯丙烷在NaOH作用下進行縮聚反應,用於製造中等分子量的固態環氧樹脂,國內生產的E-20、E-14、E-12等環氧樹脂基本上均采用此法。

兩步法 ( 國外稱Advancement法),可分為本體聚合法和催化聚合法,是將低分子量液態E型環氧樹脂和雙酚A加熱溶解後,在高溫或催化劑作用下進行加成反應,不斷擴鏈,*後形成高分子量的固態環氧樹脂,國內生產的E-10、E-06、E-03等環氧樹脂都是采用此種方法。

2、國外生產現狀

2016年世界環氧樹脂總產能約為462萬t/a。近年,*球環氧樹脂企業兼並及投資活動較為活躍,經過*係列的兼並重組,目前*球環氧樹脂企業的前三甲為陶氏化學(陶氏進行資產重組,將環氧樹脂*球業務賣給了Olin,獲得Olin 50.5%股權)、台灣南亞塑膠和邁圖特種化學其產能分別占*球總產能的15%、12%和10%。國外主要環氧樹脂生產企業產能見表2,各地區產能分布情況見圖3。

表2 國外主要企業產能(不含中國大陸)單位:萬t/a %

3、國內生產現狀

我國環氧樹脂工業化始於1958年。上世紀80年代中後期,巴陵石化從原日本東都化成公司引進3000t/a裝置,無錫樹脂廠從德國貝克萊特公司引進3000t/a裝置後,行業發展顯著提速。2000年我國環氧樹脂產能達到為16萬噸,產量為10萬噸。2010 年產能達到155萬噸,2017年產能進*步增至230萬噸,由於2017年環保形勢嚴峻,國內環氧樹脂裝置開工率較低,部分企業限產或者停產,年產量約120萬噸。2017年國內主要環氧樹脂

二、應用領域需求分析

根據IHS及ACMI分析數據顯示,我國環氧樹脂主要用於電子電器、塗料、膠粘劑和複合材料等領域,消費占比分別為43%、41%、7%和9%。每個領域發展速度和特點略有差異,但總體呈正增長趨勢,2013-2017年年均增長率為4.0%。

1、電子電器

環氧樹脂可用於電器、電機絕緣封裝件的澆注,如電磁鐵、接觸器線圈;裝有電子元件和線路的器件的灌封絕緣,半導體元器件的塑封絕緣等。

2、塗料

環氧樹脂塗料主要用於汽車底架電泳漆、冰箱、洗衣機等殼體用粉末塗料、輸油氣管道、石化裝置用重防腐塗料、建築塗料等,具有耐水性、耐熱性、電絕緣性、耐油性,還有優良的耐化學藥品性。但是雙酚A型產品不宜作戶外用塗料及高裝飾性塗料之用,主要用作防腐蝕漆、金屬底漆、絕緣漆。但雜環及脂環族環氧樹脂製成的塗料可以用於戶外。

3、膠粘劑

環氧膠粘劑除了對聚烯烴等非*性塑料粘結性不好之外,對於各種金屬材料、非金屬材料及熱固性塑料如酚醛、氨基、不飽和聚酯等都有優良的粘接性能,有*膠之稱。

4、複合材料

碳纖維增*的環氧樹脂又稱為環氧玻璃鋼,是環氧樹脂的*大用途之*。其具有與基材粘結力*、形狀穩定性好等優點,可用於大型殼體,如遊船、汽車車身、飛機的升降舵、尤其是可做導彈部件,對國防工業具有重要意義。

5、土建工程

適用於核島外輻射控製區的混凝土基麵。具體包括反應堆廠房,核輔助廠房,核燃料廠房與換料水池,電氣廠房,連接廠房,反應堆停堆*衣室,放射源儲藏間,核廢液排放管廊,廢物輔助廠房,廢水處理廠房,固化桶儲藏庫,事故坑等的混凝土牆麵與地麵。

三、未來發展趨勢測

(1)開發高性能產品

長期以來,我國環氧樹脂的生產以初級和通用型環氧樹脂為主,各whitebit产品同質化嚴重。應開拓思路,加大無溶劑、低黏度或改性的產品開發力度。

高科技及高壓電器等領域需要高純度環氧樹脂及功能性環氧樹脂,雖說國產樹脂也能勝任,但供給能力不足,仍需大量進口,發展空間大。

(2)加大固化劑開發力度

目前國內可供選擇的固化劑太少,大部分需要進口。根據市場需求,並借鑒發達國家發展經驗,建議優先發展如下品種:①低分子質量聚酰胺固化劑(樹脂、樹脂液、改性聚酰胺);② 改性脂肪胺(尤其是無毒型曼尼希固化劑);③ 改性芳香胺(特別是水下固化劑);④液態化甲基四氫苯酐和甲基六氫苯酐;⑤改性雙氰胺(液態化)。


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