FRP玻璃鋼復(fù)合材料論壇
標(biāo)題: 二十一世紀(jì)環(huán)氧樹脂縱橫談 [打印本頁]
作者: hellen 時間: 2005-5-11 09:38
標(biāo)題: 二十一世紀(jì)環(huán)氧樹脂縱橫談
環(huán)氧樹脂現(xiàn)狀及應(yīng)用進(jìn)展——二十一世紀(jì)環(huán)氧樹脂縱橫談 <p></p></P>
<p></p></P>
l、前言<p></p></P>
環(huán)氧樹脂是一種重要的熱固性樹脂品種，其特點是具有優(yōu)良的電絕緣性能、耐化學(xué)腐蝕性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和粘接強(qiáng)度高等特性，可廣泛應(yīng)用于化工、輕工、機(jī)械、電工、水利、交通、家電、汽車、信息工業(yè)和宇航工作等，用途極為廣泛。<p></p></P>
環(huán)氧樹脂自1947年美國首次工業(yè)化之后，50多年來國內(nèi)外發(fā)展極為迅速。隨著石油化工和合成樹脂的飛快發(fā)展，目前，環(huán)氧樹脂合成、新品種開發(fā)及其應(yīng)用均發(fā)生了很大變化。今后，環(huán)氧樹脂發(fā)展勢態(tài)如何?備受國內(nèi)外業(yè)內(nèi)人士普遍關(guān)注。<p></p></P>
2、國外環(huán)氧樹脂現(xiàn)狀及特點<p></p></P>
目前國外環(huán)氧樹脂現(xiàn)狀及特點主要是生產(chǎn)規(guī)模大，生產(chǎn)高度集中；產(chǎn)品質(zhì)量比較高；配套能力好；環(huán)氧樹脂品種牌號系列化、精細(xì)化、功能化和高純化等。<p></p></P>
2.1 生產(chǎn)規(guī)模大、生產(chǎn)高度集中<p></p></P>1993年，世界環(huán)氧樹脂生產(chǎn)能力為130萬噸，1996年遞增到143.5萬噸，1999年為159.5萬噸，2002年為186萬噸，預(yù)計2010年可達(dá)到230萬噸左右。
作者: hellen 時間: 2005-5-11 09:38
表1 世界主要環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廠家(1999年)
<p>
生產(chǎn)廠家及公司 主要產(chǎn)品 美國： 其他產(chǎn)品
<p>
<p>
汽巴一嘉基公司DGEBA樹脂、縮水甘油胺、環(huán)氧(ECN、EPN) 道化學(xué)公司 其他多功能樹脂
<p>
<p>
殼牌石油化學(xué) DGEBA樹脂，多功能樹脂 聯(lián)合碳化物公司 酚類樹脂
<p>
<p>
賴克霍德化學(xué)公司DGEBA樹脂，多功能環(huán)氧樹脂 日本：
<p>
<p>
旭一汽巴公司 Aradite和AER樹脂 旭一電化公司 AdcKa樹脂
<p>
<p>
大日本油墨化學(xué)公司 Epielon樹脂 東都化成
<p>
<p>
大都化成(神戶) 國都化成(韓國)
<p>
<p>
道化學(xué)公司 三井化學(xué)公司
<p>
<p>
油化殼牌環(huán)氧樹脂公司 Epielon樹脂 三井石化 Epimic樹脂
<p>
<p>
Sento Kasei 溴代環(huán)氧樹脂
<p>
<p>
[此貼子已經(jīng)被作者于2005-5-11 10:07:04編輯過]
作者: hellen 時間: 2005-5-11 10:08
1999年美國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)總能力為43萬噸，日本和歐洲分別為27萬噸和59萬噸。另外，韓國10萬噸，臺灣省7.1萬噸，泰國1.2萬噸，南非1.5萬噸，委內(nèi)瑞拉l萬噸。<p></p></P>2003年美國道化學(xué)公司在我國江蘇張家港市投資建設(shè)的年產(chǎn)4.1萬噸環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廠，于目前已正式建成投產(chǎn)后，可使世界環(huán)氧樹脂總量及我國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)規(guī)模往前邁了一大步。其中該廠生產(chǎn)的固態(tài)環(huán)氧樹脂今后主要用于環(huán)氧樹脂粉末涂料。而環(huán)氧樹脂固體溶液主要用于船舶和防護(hù)涂料，溴化環(huán)氧樹脂可用于電子層壓板防腐。<p></p></P>近年來，日本東都集團(tuán)公司除了在神戶設(shè)立大都化成(能力2.3萬噸)，在千葉縣建立千都化成(能力2.5萬噸)和東京工場(能力O.48萬噸)外，又在韓國籌建國都化成(能力3.9萬噸)和正都化學(xué)公司，在泰國建立111ai Epoxy Allied products(1.5萬噸)。并在中國岳化、大連、廣州和中國臺灣等地提供技術(shù)，建造生產(chǎn)裝置。目前，道化學(xué)公司、殼牌化學(xué)公司和汽巴-嘉基(Ciba—Geigy)是世界上有名的環(huán)氧樹脂三大廠商。其能力所占比例見表2。<p></p></P>
作者: hellen 時間: 2005-5-11 10:46
表2 世界環(huán)氧樹脂三大廠商生產(chǎn)能力1996(萬噸/年)
<
>區(qū)域 西歐 美國 日本
<>
<>Ciba—Geigy 10 8.90 3.6
<>
<>Dow 13 12.62 3.0
<>
<>Shell 16 13.45 3.5
<>
<>其他 17.3 6.68 15.13
<>
<P>總計 56.3 39.6 39.0
<P>
<P>所占比例(％) 69.2 53.05 40.03</P>
<P>上世紀(jì)80年代之后，世界環(huán)氧樹脂這三大集團(tuán)公司，正以合資或獨資等方式向發(fā)展中國家拓展，這必將使環(huán)氧樹脂生產(chǎn)大集團(tuán)化得到了進(jìn)一步的提高。
</P>
<P>
</P>
[此貼子已經(jīng)被作者于2005-5-11 10:48:57編輯過]
作者: hellen 時間: 2005-5-11 10:50
2.2 產(chǎn)品質(zhì)量比較高<p></p></P>對近年來國外環(huán)氧樹脂產(chǎn)品質(zhì)量的分析，一般比國內(nèi)較好，主要表現(xiàn)在：(1)色澤淺，液態(tài)環(huán)氧樹脂無色透明，固態(tài)樹脂純白色；(2)環(huán)氧當(dāng)量變化輻度小，如YD-128環(huán)氧當(dāng)量為186～196；YD-128P為186～190；(3)分子量比較集中，如YD-128，n=0分子含量為81％；shell EPON 828，n=0的分子含量為79.4％；(4)揮發(fā)分、雜質(zhì)含量低；(5)水解率及Na含量低。目前，國外公司高純品水解氯含量為200～300μg／g，超高純品為100～200μg/g，超越高純品，水解氯含量小于100μg／g。<p></p></P>2.3 成龍配套工作做得好<p></p></P> 國外廠商一般能及時收集市場信息及市場需求動向，不斷改變自身技術(shù)開發(fā)課題，使產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)安排與應(yīng)用緊密結(jié)合起來，成龍配套，并使一般產(chǎn)品與特殊產(chǎn)品相結(jié)合。由于近年來市場實際需求，目前國外特殊環(huán)氧樹脂比例不斷提高。表3是美、日、西歐環(huán)氧樹脂品種比例構(gòu)成。<p></p></P>
作者: hellen 時間: 2005-5-11 11:01
表3 美、日、西歐環(huán)氧樹脂品種構(gòu)成(％)<p></p></P>類 型 美國 日本 西歐<p></p></P>雙酚A型環(huán)氧樹脂 81.76 80.20 81.94<p></p></P>溴化環(huán)氧樹脂 12.15 16.69 12.90<p></p></P>酚醛環(huán)氧樹脂 2.76 1.04 3.20<p></p></P>脂肪族環(huán)氧脂脂 1.10 1.04<p></p></P>其 他 2.20 1.04 1.94
作者: hellen 時間: 2005-5-11 11:04
2.4 品種牌號系列化，功能化、精細(xì)化和高純化
如日本東都化成公司不但生產(chǎn)一般產(chǎn)品和特殊用途產(chǎn)品，使產(chǎn)品系列化、專用化，而且產(chǎn)品正向超高純級方向發(fā)展(如YD-8125)。<p></p></P>3、環(huán)氧樹脂消費構(gòu)成及預(yù)測<p></p></P>目前，國外環(huán)氧樹脂消費量，仍然以雙酚A環(huán)氧樹脂為主，約占環(huán)氧樹脂總消費量的80％以上。近年來，隨著信息工業(yè)和家電、汽車工業(yè)的飛快發(fā)展，國外不同國家和地區(qū)，雙酚A與非雙酚A型環(huán)氧樹脂所占比例又有新的變化，其中美國和日本雙酚A型與特種環(huán)氧樹脂比例約為80：20，其它國家及地區(qū)雙酚A環(huán)氧樹脂約占80％以上。特種環(huán)氧樹脂主要包括溴代環(huán)氧樹脂、雙酚F環(huán)氧樹脂、鄰甲酚酚醛改性環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂及新型液態(tài)環(huán)氧樹脂等。美國、日本和西歐環(huán)氧樹脂消費比例見表4。<p></p></P>
作者: laney 時間: 2005-5-11 11:10
<>暈哦！[em06]</P><>一次別發(fā)那么多吖！</P>[em01][em01][em01]
作者: hellen 時間: 2005-5-11 11:13
表4 美國、日本、西歐環(huán)氧樹脂消費比例(％)<p></p></P>應(yīng) 用 領(lǐng) 域 美 國 日 本 西 歐<p></p></P>涂 料 50 39.1 51.0<p></p></P>電子、電氣 21.5 40.9 21.4<p></p></P>建 筑 6.3 8.2 13.1<p></p></P>膠 粘 劑 6.3 5.5 2.7<p></p></P>復(fù)合材料 6.9 6.9 6.4<p></p></P>其 它 9.0 2.1 2.7<p></p></P>總 計 100 100 100
作者: hellen 時間: 2005-5-11 11:14
從上述表4可以看出，美國和西歐涂料領(lǐng)域用量均占50％左右，而日本只占40％左右。日本電子、電氣消費量占第一位，涂料排行第二，而美國和西歐恰好相反。美國歷年環(huán)氧樹脂消費比例見表5。從當(dāng)前發(fā)展勢態(tài)看，國外汽車工業(yè)中環(huán)氧樹脂涂料和家用電器中的環(huán)氧樹脂粉末涂料消費量不斷急劇增長，其年均增長率約為10％左右。上世紀(jì)末，雖然受亞洲東南亞地區(qū)金融危機(jī)影響，一度日本國內(nèi)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)及消費受到一定影響，但進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，近兩年，世界各地環(huán)氧樹脂生產(chǎn)及消費均有新的突破。特別是美國即使受到\"911”恐怖襲擊影響，人心思痛，但從總的發(fā)展情況看，2003年美國整個國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值有新的變化和改善，預(yù)期環(huán)氧樹脂消費構(gòu)成不會發(fā)生大的變化。
<p>4、國內(nèi)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)現(xiàn)狀
<p>
<p>我國環(huán)氧樹脂從上世紀(jì)50年代1957年開始研究之后，經(jīng)過近半個世紀(jì)風(fēng)云變幻和 發(fā)展，從起初的沈陽化工研究院和天津合材料工業(yè)研究所開始起步開發(fā)，到目前國已有近百家大型企業(yè)，高等院校及科研院所從事這方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)。特別是改革開放25年來，全國環(huán)氧樹脂的研究和開發(fā)更加迅猛，目前除幾十個高等院校和若干專業(yè)科研院所之外，大中型企業(yè)，如藍(lán)星化工新材料有限公司公司無錫樹脂廠、巴陵石化公司岳陽環(huán)氧樹脂廠、江蘇三木集團(tuán)公司、廣州宏昌電子材料工業(yè)有限公司、大連齊化化工有限公司、國都化工(昆山)有限公司、沈陽東南化工研究所、煙臺奧利?；び邢薰竞腿涨靶麻_工投產(chǎn)的道化學(xué)公司在江蘇張家港建設(shè)的大型環(huán)氧樹脂生產(chǎn)企業(yè)(4.1萬噸／年)，它們除了具有較大規(guī)模的生產(chǎn)能力之外，均配備有一支專職科研開發(fā)隊伍。幾十年來，他們先后開發(fā)了許多低粘度、高性能、阻燃、耐燃、快速固化的環(huán)氧樹脂新品種及內(nèi)外包封料、灌封料和粉末涂料等。自上世紀(jì)80年代湖南岳化和無錫樹脂廠分別從日本東都化成和德國引進(jìn)生產(chǎn)裝置之后，上世紀(jì)末及本世紀(jì)初，日本大日本油墨化學(xué)公司和美國道化學(xué)公司等又分別在江蘇無錫及張家港建設(shè)新的環(huán)氧樹脂生產(chǎn)裝置。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前我國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)企業(yè)約有180多家，總能力30多萬噸，總消耗量40萬噸左右，設(shè)備利用率50％以上。E型環(huán)氧樹脂大約占總量80％。國內(nèi)主要環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廠家，除道化學(xué)公司在張家港新投產(chǎn)的年產(chǎn)4.1萬噸／年環(huán)氧樹脂生產(chǎn)裝置外，比較大型的萬噸生產(chǎn)廠家還有岳陽石化公司環(huán)氧樹脂廠、藍(lán)星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠、江蘇三木集團(tuán)公司、廣東汽巴高分子化工有限公司、廣州宏昌電子材料工業(yè)有限公司(6萬噸)、大連齊化化工有限公司(2萬噸)、國都化工(昆山)有限公司(4萬噸)等。
<p>
<p>據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，我國環(huán)氧樹脂消費年平均增長率為25%左右。我國各應(yīng)用行業(yè)對環(huán)氧樹脂需求比例見表6
[此貼子已經(jīng)被作者于2005-5-11 11:16:01編輯過]
作者: hellen 時間: 2005-5-11 11:19
<B>以下是引用<I>laney</I>在2005-5-11 11:10:36的發(fā)言：</B>
<>暈哦！[em06]</P>
<>一次別發(fā)那么多吖！</P>[em01][em01][em01]
這叫縱橫談嘛，呵呵......我也快暈了,編得眼都花了!
作者: laney 時間: 2005-5-11 11:29
那就休息，休息。。。休息一會兒[em26][em27]
作者: hellen 時間: 2005-5-11 14:36
謝謝了! 如果有人看, 我就繼續(xù)努力! 這可不是為了發(fā)帖子而發(fā)帖子, 對大公司而言, 這可是真正的商業(yè)秘密! 呵呵..........
作者: hellen 時間: 2005-5-12 14:28
表5 美國歷年環(huán)氧樹脂消費構(gòu)成(萬噸/年)
<>年份 防護(hù) 電氣及層壓板 膠粘劑 地板及 復(fù)合材料 灌封及 乙烯酯 其它 共計</P>
<> 涂料 膠粘劑 結(jié)構(gòu)材料 模具 樹脂
1990 9.07 2.36 1.27 1.13 1.36 1.36 0.54 1.09 18.19
1993 9.75 2.27 1.54 1.45 1.32 1.32 0.50 1.22 19.50
1998 10.92 2.28 1.79 1.68 1.62 1.48 0.69 1.33 22.80
2000 10.95 2.30 1.81 1.71 1.65 1.52 0.71 1.38 23.20
1990 </P>
<> 3.4％ 4.5％ 4.5％ 4.2％ 4.0％ 1.0% 4.5% 2.0% 3.4%</P>
<>～2000平均增長率</P>
[此貼子已經(jīng)被作者于2005-5-12 15:00:51編輯過]
作者: hellen 時間: 2005-5-12 15:12
表6 國內(nèi)各應(yīng)用行業(yè)環(huán)氧樹脂需求比例 %（1999年）<p></p></P>應(yīng) 用 領(lǐng) 域 比 例 % 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 比 例 %<p></p></P>粉 末 涂 料 40.40 塑 封 料 1.40<p></p></P>印刷電路敷銅板 17.57 電 工 澆 注 料 10.54<p></p></P>絕 緣 材 料 11.59 油 漆 涂 料 7.90<p></p></P>復(fù) 合 材 料 6.15 建筑、水利、道路 0.87<p></p></P>其 它 3.57 合 計 100
作者: hellen 時間: 2005-5-12 15:17
表7 我國環(huán)氧樹脂各牌號消費比例(％)
<p>型號 消費比例(％)
<p>
<p>E-51 9.52
<p>
<p>E-44 49.83
<p>
<p>E-42 2.08
<p>
<p>E-20 9.36
<p>
<p>E-12 19.01
<p>
<p>其它 10.20
<p>
<p>合計 100
[此貼子已經(jīng)被作者于2005-5-12 15:17:31編輯過]
作者: hellen 時間: 2005-5-12 15:19
5、環(huán)氧樹脂應(yīng)用進(jìn)展<p></p>5.1 涂料<p></p></P>環(huán)氧樹脂涂料，包括純環(huán)氧樹脂涂料和環(huán)氧樹脂復(fù)合涂料。上世紀(jì)90年代末，美國環(huán)氧樹脂涂料超過了醇酸涂料和丙烯酸涂料，主要用于容器和密封，而西歐主要用于軟飲料包裝涂料。日本環(huán)氧樹脂涂料主要用于罐用涂料和防腐涂料。這種涂料目前正向高固含量、無溶劑、水溶性化方向發(fā)展。在粉末涂料領(lǐng)域，純環(huán)氧樹脂粉末涂料目前國外呈下降趨勢(只占2.6％)，而聚酯改性的環(huán)氧／聚酯粉末涂料遞增到50％以上，另外還有丙烯酸-環(huán)氧粉末涂料。今后粉末涂料研究方向是超薄膜化、100℃以下低溫固化和高溫快速固化的新品種。1998年日本汽車工業(yè)用涂料為2.1萬噸，2002年預(yù)計為2.48萬噸；飲料罐用涂料，1998年為2.96萬噸，2004年預(yù)計可達(dá)3.9萬噸。<p></p></P>5.2 環(huán)氧樹脂膠粘劑及其復(fù)合材料<p></p></P>我國膠粘劑1996年總產(chǎn)量133萬噸，2000為200萬噸，2005年預(yù)計可達(dá)到240萬噸左右，其中環(huán)氧樹脂膠粘劑約為2.8萬噸。由于粘接強(qiáng)度高，收縮率低，所以用途極為廣泛。目前，主要用于交通運(yùn)輸、宇航、建筑、包裝及水利等方面。裝甲兵工程學(xué)院材料科學(xué)和工程系，以E-5l、E-44為主體樹脂，加入奇士增韌劑研制的一種中溫固化，高強(qiáng)度環(huán)氧膠粘劑，選用自制的SL-1固化劑，在50℃×1h+80℃×1h條件下固化，其拉伸剪切強(qiáng)度可達(dá)到42.1 MPa。<p></p></P>據(jù)報道，美國地板公司生產(chǎn)的一種環(huán)氧化合物，它與瀝青混合后，可用于鋪設(shè)城市路面和飛機(jī)跑道等。從應(yīng)用領(lǐng)域看，國外工業(yè)用膠粘劑約占50％，運(yùn)輸占30％，建筑占10％，其它占10％。目前我國環(huán)氧樹脂在微膠囊技術(shù)，帶壓粘接堵漏技術(shù)和單組分包裝技術(shù)上已得到廣泛的應(yīng)用。一種鈦材經(jīng)磷酸鹽氟化物處理后，涂布底膠待部分固化后，用FM一73(改性環(huán)氧膠)粘接，其剪切強(qiáng)度(－40℃)也可達(dá)到35.8MPa。這種環(huán)氧膠目前國外已廣泛用于飛機(jī)、宇航飛船機(jī)體及表皮。美國第四代戰(zhàn)斗機(jī)主體材料就是采用二氨基二苯砜(DDS)固化的二胺基二苯甲烷四官能環(huán)氧樹脂(TGDDN)復(fù)合材料。另外，二異丙四縮水甘油胺環(huán)氧樹脂(HPTl071)與芴型二縮水甘油醚環(huán)氧樹脂也因具有較高熱性能，而被視為二十一世紀(jì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料之一。美國F/A-14型戰(zhàn)斗機(jī)的主體機(jī)翼結(jié)構(gòu)系采用碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。我國上海MD-90雙噴氣客機(jī)推力裝置短艙壁板等部件也是采用英國Westlant Gvond公司生產(chǎn)的碳纖維-環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。實踐證明，采用熱塑性樹脂來改性環(huán)氧樹脂，可改進(jìn)其韌性，提高復(fù)合材料的綜合性能。一種采用納米蒙脫土作為填料，通過插層復(fù)合的方法可制備出一種納米蒙脫土/環(huán)氧樹脂膠粘劑，其涂層綜合性能要比純環(huán)氧樹脂膠粘劑性能好的多。<p></p></P>5.3 電子、電器與灌封封材料<p></p></P>據(jù)日本Toray公司預(yù)測，2004年，世界IC(集成電路)用環(huán)氧樹脂模塑料可達(dá)到10.95萬噸。已經(jīng)開發(fā)的聯(lián)苯基環(huán)氧模塑料，盡管不加阻燃劑，它卻具有很高的阻燃效果。據(jù)報道，日本還開發(fā)一種性能優(yōu)良的灌封料，在樹脂內(nèi)加入一種丁基縮水甘油醚或苯基縮水甘油醚，可制得一種絕緣性優(yōu)良，吸濕性低、粘度小的灌封料。而以酚醛環(huán)氧樹脂(ECN)為基礎(chǔ)的包封料，目前正向高密度、實裝化和小型化方向發(fā)展。<p></p></P>隨著近年來我國家電工業(yè)、汽車工業(yè)、信息工業(yè)和宇航工業(yè)的迅猛發(fā)展，道化學(xué)公司估計，今后中國環(huán)氧樹脂的需求量將呈雙位數(shù)增長。2006年我國汽車生產(chǎn)量將超過400萬輛，個人電腦和移動電話等電子消費品銷售量必將持續(xù)上升，這將給我國環(huán)氧樹脂需求量迅速上升，創(chuàng)造著極其優(yōu)越的市場空間。</P>
作者: moslem86 時間: 2005-6-26 15:44
<>支持</P>[em26][em25]
作者: biyebo 時間: 2005-8-24 13:35
找這些資料也不容易啊，好多都是內(nèi)部資料上的，都要花錢才能看到一點點有用的東西。
作者: yunwater2042 時間: 2005-12-29 10:57
標(biāo)題: 呃，
<>在複合材料上用的分量還是不及呢，</P>
<>估計主要還是黏度和固化的影響吧！</P>[em04]
作者: tianhe501 時間: 2006-1-23 14:01
樓主敬業(yè)的精神值得肯定
作者: hellen 時間: 2006-1-23 16:19
<>[em31][em31][em31][em31][em31]</P>
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