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環(huán)氧樹脂、固化劑協(xié)同發(fā)展前景廣闊
日期 2017-11-17 16:32:31
環(huán)氧樹脂含有環(huán)氧基團(tuán)的樹脂的總稱。主要由環(huán)氧氯丙烷和多酚類(如雙酚A)等縮聚而成。根據(jù)不同配比和制法，可得不同分子量的產(chǎn)品。低分子量的是黃色或琥珀色高粘度透明液體。高分子量的是固體，熔點一般是145—155 oC。溶于丙酮、環(huán)乙酮、乙二醇、甲苯和苯乙烯等。與多元胺、有機(jī)酸酐或其他熟化劑等反應(yīng)變成堅硬的體型高分子化合物。無臭、無味，耐堿和大部分溶劑。對金屬和非金屬具有優(yōu)異的粘合力。耐熱性、絕緣性、硬度和柔韌性都好。可用作金屬和非金屬材料(如陶瓷、玻璃、木材等)的粘合劑(粘合力強(qiáng)，俗稱萬能膠)。也可用以制造涂料、增強(qiáng)塑料或澆鑄成絕緣制件等。并可用于處理彷織品，起防皺、防縮、耐水等作用。低分子量的環(huán)氧樹脂可用作聚氯乙烯的穩(wěn)定劑。而環(huán)氧樹脂涂料，是以各種環(huán)氧樹脂為主要成分的涂料的總稱。主要用于電氣絕緣和防腐蝕。有氣干型和烘干型。例如熱熔性環(huán)氧涂料、環(huán)氧底漆、環(huán)氧膩子等。
數(shù)據(jù)顯示：環(huán)氧樹脂2011年全球消費220萬噸，中國消費達(dá)90萬噸；至“十二五”末全球消費量將達(dá)300萬噸，而中國用量將逾175萬噸，占全球的58％。多年來中國環(huán)氧樹脂的生產(chǎn)能力得到了長足進(jìn)步，目前裝置總產(chǎn)能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過175萬噸，加上未來三年的新增產(chǎn)能，至“十二五” 末中國環(huán)氧樹脂的產(chǎn)能可供全球消費。
近年來，環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展與中國制造業(yè)的上升是相匹配的，但與很多發(fā)展迅猛的行業(yè)一樣，前期重量輕質(zhì)的問題同樣存在于環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)；也就是當(dāng)普通基礎(chǔ)產(chǎn)品發(fā)展到一定階段，市場對大眾產(chǎn)品的需求開始趨于飽和，對特種高端環(huán)氧樹脂產(chǎn)品需求越來越多，進(jìn)而產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整時期自然就來臨了。
中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會秘書長楊憲一說： 目前，中國環(huán)氧樹脂產(chǎn)量只有80萬噸，企業(yè)開工率低于50％ ，但并不是市場沒有需求，而是供需結(jié)構(gòu)調(diào)整還未跟上。在未來一段時間里，普通環(huán)氧樹脂的產(chǎn)能增長還將持續(xù)，所以新的應(yīng)用市場亟待被開拓；但與這種情況形成鮮明對比的是，國內(nèi)應(yīng)用市場中，還有大量高端產(chǎn)品靠進(jìn)口，比較突出的是用于公路橋梁、建筑物的結(jié)構(gòu)膠，中國目前用于生產(chǎn)建筑結(jié)構(gòu)膠的環(huán)氧樹脂只有4萬噸左右，只占環(huán)氧樹脂總產(chǎn)量的4．5％ 左右，而歐美發(fā)達(dá)國家可以達(dá)到50％ 以上，這方面的差距很明顯。
當(dāng)然，有差距才有動力。事實證明，環(huán)氧樹脂是應(yīng)用在膠黏劑行業(yè)中性能更好的粘接主體材料，隨著中國龐大的基礎(chǔ)建筑工程進(jìn)入重點維修期(國際上通行水漲混凝土建筑物，如沒有特別的保護(hù)措施，一般6年就進(jìn)入重點維修期)，再加上我國汽車工業(yè)、新能源工業(yè)的快速發(fā)展，環(huán)氧樹脂應(yīng)用向建筑結(jié)構(gòu)、汽車機(jī)械、電子電氣、新能源行業(yè)的優(yōu)化調(diào)整勢在必行。
中國環(huán)氧脂行業(yè)協(xié)會會長白忻平說：環(huán)氧樹脂應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊，市場前景良好。比如在汽車工業(yè)上與之配套的電泳涂料就需要環(huán)氧樹脂作原材料；隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，船舶、碼頭、設(shè)施、集裝箱、海上建筑、鉆井平臺、輸油管道、海水養(yǎng)殖設(shè)施等，需要大量的環(huán)氧涂料；我國電力工業(yè)規(guī)模宏大，從發(fā)電、輸變電到用電都需要環(huán)氧樹脂產(chǎn)品，如環(huán)氧涂料，溴化環(huán)氧等；另外，在食品罐頭、食品貯存容器制造業(yè)上所用的涂料中，環(huán)氧樹脂也是重要的原材料。盡管用途多樣，但在高端應(yīng)用領(lǐng)域中，真正由國內(nèi)生產(chǎn)并工業(yè)化的卻不多。
當(dāng)一個產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能發(fā)展到一定階段，加上科技創(chuàng)新的進(jìn)步，產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域的分布會發(fā)生根本性變化，環(huán)氧樹脂行業(yè)就是一個例子，從不斷模索擴(kuò)大應(yīng)用范圍到調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局成必然，眼下，優(yōu)化品質(zhì)、品種成為環(huán)氧樹脂行業(yè)面臨的新任務(wù)。
新任務(wù)是什么呢?這就是中國環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，與其配套的同化劑發(fā)展步伐卻顯得緩慢。因為，同化劑與環(huán)氧樹脂是共生關(guān)系，環(huán)氧樹脂只有同化后才具有使用價值，固化劑消費量基本上相當(dāng)于環(huán)氧樹脂消費量的35％左右。但由于其研究成本高、合成技術(shù)復(fù)雜、應(yīng)用方法多變、所以全球固化劑市場一直被歐美等少數(shù)發(fā)達(dá)國家占據(jù)，其中較高品質(zhì)的同化劑品種——i元合成胺， 國外生產(chǎn)巨頭的利潤率甚至一度超過80％ 。不少業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，中國環(huán)氧樹脂行業(yè)快速增長的過程中，主要利潤以前都給國外企業(yè)拿去了同，但目前這一局面正在改變之中。
環(huán)氧樹脂資深專家杭龍成指出：應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)充不僅要對環(huán)氧樹脂的品種、質(zhì)量提出更高要求，尤其是對固化劑的品種特性和復(fù)合技術(shù)要求更苛刻。每一種環(huán)氧制品都會有一個特點，要隨固化條件(溫度、濕度等)的不同適度調(diào)整的固化劑品種。盡管環(huán)氧樹脂的品種不多，但環(huán)氧同化劑卻可分高溫固化的酸酐、咪唑、雙氰胺、間苯二胺，中溫固化的二氨基二苯甲烷、DPS，常溫固化的乙烯胺、己二胺、間苯二甲胺以及潛伏性同化的硼胺、咪唑啉等。因此，在品種繁多的固化劑中作選擇，實屬不易。在具體配合涂料、膠黏劑、澆注料、灌封料等時，還要將固化劑的性能指標(biāo)調(diào)配成有針對性的。所以業(yè)內(nèi)的說法是一種環(huán)氧樹脂要試驗一千一萬個固化劑才能找到.適合的，一種新的有特性的固化劑誕生又等于開發(fā)了一種或一百種環(huán)氧樹脂。
中國是環(huán)氧樹脂生產(chǎn)的消費大國，也應(yīng)該是固化劑生產(chǎn)與應(yīng)用市場的大國。但現(xiàn)實是，我同主要的固化劑原材料(胺類)基本上主要依靠進(jìn)口，較高品質(zhì)的同化劑也絕大多數(shù)依靠進(jìn)口，這不可避免地影響了中國環(huán)氧樹脂的產(chǎn)業(yè)向高端方向發(fā)展。因此，在我國環(huán)氧樹脂調(diào)整應(yīng)用領(lǐng)域之際，大量高品質(zhì)、有特性的同化劑也亟待被開發(fā)。
令人欣慰的是，按照目前的發(fā)展趨勢，今后幾年，我 基礎(chǔ)胺和部分的二元、 元聚合固化劑的圍內(nèi)自產(chǎn)自供率將會有根本性的改變。其主要原因是從2010年開始，經(jīng)過業(yè)內(nèi)人士的不斷努力，國內(nèi)自創(chuàng)技術(shù)和引進(jìn)合資技術(shù)同步進(jìn)行了生產(chǎn)，目前已有產(chǎn)品面世，打破環(huán)氧固化劑基礎(chǔ)胺Fb國外壟斷生產(chǎn)的局面有了初步松動。
再就是在l0月下旬蘇州召開的2012環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇』二，關(guān)注環(huán)氧樹脂關(guān)鍵配套產(chǎn)業(yè)固化劑的發(fā)展方向和改性技術(shù)，促使環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)加快協(xié)同發(fā)展，解決國內(nèi)環(huán)氧樹脂行業(yè)產(chǎn)能超前，需求不足的局面成為與會代表關(guān)注焦點。與會專家從環(huán)氧樹脂應(yīng)用領(lǐng)域深入挖掘，列出了固化劑的六大發(fā)展方向：
一是功能性固化劑。由于開發(fā)全新結(jié)構(gòu)且富有優(yōu)異性能的環(huán)氧樹脂進(jìn)展不大，從而適應(yīng)樹脂改性要求，具有特殊功能的固化劑將成為市場寵兒，與傳統(tǒng)固化劑相比，功能性固化劑通常具有快速固化、低溫固化、增韌、阻燃等優(yōu)異性能。
二是低毒、無毒固化劑。目前業(yè)內(nèi)不僅關(guān)注固化劑生產(chǎn)和使用過程中毒性及環(huán)境污染的問題，而且重視廢棄環(huán)氧樹脂制品的長期污染問題，據(jù)介紹，在發(fā)達(dá)罔家中，毒性較大的多烯多膠、芳香胺已全部被無毒或低毒的改性胺所取代。是能適應(yīng)特殊環(huán)境的固化劑。比如在潮濕、水下、戶外較惡劣環(huán)境下性能保持良好穩(wěn)定的固化劑。
三是電性能、力學(xué)性能、機(jī)械性能優(yōu)良的固化劑將得到很大發(fā)展。
四是電子束和光固化型產(chǎn)品愈來愈引起重視。
五是隨著環(huán)保型產(chǎn)品的走俏，粉末涂料、水性環(huán)氧樹脂涂料專用固化劑，和單組分膠黏劑同化劑前景廣闊。
中國環(huán)氧樹脂行業(yè)協(xié)會秘書長楊憲一認(rèn)為，環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)加速協(xié)同發(fā)展迫在眉睫，在符合環(huán)保安全法規(guī)和滿足用戶需求的前提下，不斷降低成本，朝系列化、專朋化、配套化、精細(xì)化發(fā)展是同化劑生產(chǎn)企業(yè)的長期任務(wù)。同時他建議，為了環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)加速協(xié)同健康發(fā)展，環(huán)氧樹脂、固化劑生產(chǎn)廠應(yīng)當(dāng)結(jié)成伙伴關(guān)系，相互促進(jìn)，這是整個行業(yè)成功的有效途徑。
