环氧树脂的现状

环氧树脂的现状及发展趋势摘要: 环氧树脂是一种重要的热固性树脂，已广泛应用于涂料、电子、交通运输、汽车制造、航空航天等高新技术领域。因其具有良好的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性等，所以 是一种技术含量高、附加值大、可持续性发展的精细高分子材料。随着我国石油化学工业的 发展，环氧树脂在各领域中的应用也必将得到更迅速的发展。关键词：环氧树脂，现状，发展趋势Abstract:Epoxy powder coatings status quo and development trendEpoxy powder coating is a widely used type of powder coatings, has the advantage of saving energy and resources, reduce environmental pollution, durable coatings, powder, etc. can be recycled. Although our powder coatings rather late, but the development of relatively fast, has great market potential. With the development of society, peoples environmental awareness is growing. Therefore, to develop environment-friendly, high pollution and high hazard elimination paint imperative. It also greatly promoted the development of epoxy powder coating, process technology to continuously improve.Keywords: powder coating, epoxy, status, trends一、环氧树脂的特点及分类环氧树脂(Epoxy Resin)是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化 合物1，通常是在呈液体的状态下，经常温或加热进行固化，达到最终的使用目的。环氧树 脂按化学结构可分为五大类：缩水甘油醚类、缩水甘油酯类、缩水甘油胺类、脂环族类及环 氧化烯烃类环氧树脂2。环氧树脂以优异的力学性能、电性能和粘接性能而著称，已被广泛 应用于多种金属与非金属材料的粘接、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、玻璃钢复合材料的制造。 环氧树脂在电子电气、机械制造、化工防腐、航空航天、船舶运输等工业领域中起着重要的 作用，是热固性树脂中应用较大的品种3。二、我国环氧树脂的现状我国环氧树脂的工业化生产始于1958年，至今已有50多年的历史，但在20世纪80 年代以前发展一直比较缓慢。改革开放以来，特别是80年代中后期，巴陵石化从日本东都 化成公司引进3 000 t/a环氧树脂装置，江苏无锡树脂厂从德国贝克莱特公司引进3 000 t/a 环氧树脂装置后，我国环氧树脂产业开始得到大幅发展4。2001年我国环氧树脂产能约18 万t/a，到2011年已扩展到184万t/a，10年间的复合年均增长率达到26%。中国已经成为 全球最大的环氧树脂生产国，产量约占全球总产量的40%。但我国环氧树脂产能的地域分 布较为集中，大部分集中在华东地区，华北、东北及华中地区极少。目前国内环氧树脂的消费领域中所占比例最大的是涂料行业，约占总消费量的40%。 环氧树脂涂料包括纯环氧树脂涂料和环氧树脂复合涂料，具有耐腐蚀、耐水耐热、耐冲击、 附着力强等优点。预计2011-2016年，全球对工业涂料的需求将以3%的速度增长，其中中 国的增长速度将达到7%5。2002-2008年，我国环氧树脂的出口量呈逐年递增的趋势，2008年最大达10.9万t，2009 年受美国金融危机影响，出口量减少至7.6万t，2010-2011年出口量有所回升，但仍未达到 金融危机前的水平6。三、国外环氧树脂的现状1993年世界环氧树脂生产能力为130万吨，1996年递增143.5万吨，1999年为159.5 万吨，2002年为186万吨，2005年201万吨，预计2011年可达到250万吨左右7。目前国 外大集团公司既注重产品质量，又注重新产品的开发，使之系列化、功能化。首先，在产品 质量方面。国外环氧树脂产品质量普遍比较好，主要表现在以下几个方面：一是树脂色泽浅， 液态树脂无色透明，固态树脂为纯白色；二是环氧当量变化幅度小；三是分子量比较集中； 四是挥发物杂质含量低；五是水解率及Na含量低8。其次，在新产品开发方面，跨国公司 根据市场需求的变化，及时改变生产策略。近年来已经开发和推广应用的特种树脂品种主 要有漠代环氧树脂、双酚F环氧树脂、邻甲酚酚醛环氧树脂、脂环族环氧树脂及新型液晶 环氧树脂等。发达国家环氧树脂应用技术成熟，应用领域十分广泛，其中高档涂料对环氧树脂的需求 量超过其总需求量的一半9。双酚A型环氧树脂占环氧树脂总消费量的80%以上，其次是 漠化双酚A型和酚醛型环氧树脂，其他特种环氧树脂消费量相对较小，但近年增长较快。四、国内环氧树脂发展方向和趋势(1) 大力增加科技投入，把技术开发、应用开发、市场开发和技术服务有机地结合起来。当今的社会已经进入了 “服务为主”的时代，同类型的产品有很多且相差无几，谁提供 能满足客户深层次需要的服务，谁才能独占鳌头。市场开发工作的实质，就是发现客户所有 表层和深层的需要，然后展开充分细致的研究，将你所具有的资源和产品与客户的需要有机 地联系在一起，形成不可分割的新的“产品服务包”，即将现有的产品增值和个性化，从而避 免陷入同类产品的价格战中。把产品开发、生产、研究和推广应用人员组合在一起，进行联 动，才能起到事半功倍的效果，即只有把技术开发、应用开发、市场开发和技术服务真正有 机地结合起来，环氧树脂才会健康地发展。(2) 适应高质量产品要求的新溶剂过去国内一些环氧树脂生产厂家采用苯(或其他有机溶剂)作为生产液态树脂用溶剂。以 苯为溶剂，具有与树脂相溶性好、原料易得且价格低等特点，但在生产过程中溶剂的毒性和 挥发性较大，水洗温度相对较低，同时产品具有一定的气味。目前国外生产液态树脂多采用 甲苯作为溶剂。甲苯作溶剂具有的优点:】毒性小。甲苯的毒性较苯低，可一定程度地改善操作 环境。降低杂质含量，提高产品质量。由于苯的沸点仅为80e,在水洗的过程中,若升高温度将 增加苯的挥发量，同时也增加了苯的损失量,因此水洗温度必须控制在较低的范围内，存在着 明显的局限性，致使树脂产品中留有一定量的杂质而无法除去，树脂产品中存有气味;甲苯的 沸点较苯高(为111。),可适当提高水洗的温度，减少溶剂的挥发量，水洗温度提高后,水洗的效果得 到明显改善，可减少产品中的杂质含量，提高产品的纯度，并可减小树脂产品中的气味。实践证 明，采用甲苯作为溶剂，在生产高质量树脂产品时所发挥的作用尤为突出。(1) 制造工艺的进展：薄膜型：为了实现粉末涂料的装饰性，实现在汽车罩光层上的应 用，薄膜化是粉末涂料的一个发展趋势。粉末涂料的薄膜化是一个系统工程，从树脂、助剂、 颜填料、涂料配方的改变，加工装备的升级换代到静电喷涂效率的提高等一齐着手才能取得 满意的结果。6超临界流体制造法：超临界流体制造法是由美国Ferros公司开发的。该方 法的开发应用是粉末涂料制造工艺的一次革命。(2) 对未来我国涂料产量和应用领域的预测：船舶：2010年中国造船产量将达到2000 多万吨，超过韩国和日本跃居世界第一造船大国。随着中国，造船业的发展壮人，中国船舶 涂料的市场空间也将得到进一步的发掘。7石油与管道：特别值得提出的是环氧粉末涂料 在西气东输中的应用，十二五期间会有较高速的发展。今后五年，中国将加快西北、东北、 西南和海上进口油气战略通道建设，这些对于熔接环氧树脂粉末涂料的需求也会大量增加。 集装箱：随着全球集装箱制造中心向中国大陆转移格局的形成，中国的集装箱涂料产业也 取得了高速的发展。粉末涂料的发展是固体环氧树脂生存的基础。8因此，相关企业要投入更多的人力和物 力，积极开发新产品，研究新的应用领域，使我国由一个环氧树脂和粉末涂料世界生产大国 世界跃升为世界生产强国。参考文献：1安庆雷.环氧树脂基粉末涂料配方怵化及性能研究D.山东大学，2012陈净.国内环氧树脂行业现状及未来发展趋势J.中国涂料,2012, 27(7): 25-273 周立新，程江，杨卓如，等.几种水性防锈漆的性能比较J.合成材料老化与应用，2004, 33(2): 23-254 侯佩民，刘秀芝.水性环氧酯防锈底漆J.中国涂料,2005, 20(6): 27-285 S. 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