二十一世紀環氧樹脂縱橫談

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環氧樹脂現狀及應用進展——二十一世紀環氧樹脂縱橫談 <p></p></P>
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l、前言<p></p></P>
環氧樹脂是一種重要的熱固性樹脂品種，其特點是具有優良的電絕緣性能、耐化學腐蝕性能、良好的化學穩定性和粘接強度高等特性，可廣泛應用于化工、輕工、機械、電工、水利、交通、家電、汽車、信息工業和宇航工作等，用途極為廣泛。<p></p></P>
環氧樹脂自1947年美國首次工業化之后，50多年來國內外發展極為迅速。隨著石油化工和合成樹脂的飛快發展，目前，環氧樹脂合成、新品種開發及其應用均發生了很大變化。今后，環氧樹脂發展勢態如何?備受國內外業內人士普遍關注。<p></p></P>
2、國外環氧樹脂現狀及特點<p></p></P>
目前國外環氧樹脂現狀及特點主要是生產規模大，生產高度集中；產品質量比較高；配套能力好；環氧樹脂品種牌號系列化、精細化、功能化和高純化等。<p></p></P>
2.1 生產規模大、生產高度集中<p></p></P>1993年，世界環氧樹脂生產能力為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，預計2010年可達到230萬噸左右。

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表1 世界主要環氧樹脂生產廠家(1999年)


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生產廠家及公司             主要產品                     美國：             其他產品
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汽巴一嘉基公司DGEBA樹脂、縮水甘油胺、環氧(ECN、EPN) 道化學公司          其他多功能樹脂
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殼牌石油化學        DGEBA樹脂，多功能樹脂            聯合碳化物公司       酚類樹脂
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賴克霍德化學公司DGEBA樹脂，多功能環氧樹脂           日本：
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旭一汽巴公司           Aradite和AER樹脂               旭一電化公司         AdcKa樹脂
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大日本油墨化學公司        Epielon樹脂                   東都化成
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大都化成(神戶)                                          國都化成(韓國)
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道化學公司                                              三井化學公司
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油化殼牌環氧樹脂公司       Epielon樹脂                  三井石化               Epimic樹脂
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Sento Kasei                 溴代環氧樹脂
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1999年美國環氧樹脂生產總能力為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，委內瑞拉l萬噸。<p></p></P>2003年美國道化學公司在我國江蘇張家港市投資建設的年產4.1萬噸環氧樹脂生產廠，于目前已正式建成投產后，可使世界環氧樹脂總量及我國環氧樹脂生產規模往前邁了一大步。其中該廠生產的固態環氧樹脂今后主要用于環氧樹脂粉末涂料。而環氧樹脂固體溶液主要用于船舶和防護涂料，溴化環氧樹脂可用于電子層壓板防腐。<p></p></P>近年來，日本東都集團公司除了在神戶設立大都化成(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，建造生產裝置。目前，道化學公司、殼牌化學公司和汽巴-嘉基(Ciba—Geigy)是世界上有名的環氧樹脂三大廠商。其能力所占比例見表2。<p></p></P>

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表2 世界環氧樹脂三大廠商生產能力1996(萬噸/年)




<>區域                  西歐                  美國                    日本


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<>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


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<P>所占比例(％)            69.2                  53.05                   40.03</P>
<P>上世紀80年代之后，世界環氧樹脂這三大集團公司，正以合資或獨資等方式向發展中國家拓展，這必將使環氧樹脂生產大集團化得到了進一步的提高。

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2.2 產品質量比較高<p></p></P>對近年來國外環氧樹脂產品質量的分析，一般比國內較好，主要表現在：(1)色澤淺，液態環氧樹脂無色透明，固態樹脂純白色；(2)環氧當量變化輻度小，如YD-128環氧當量為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)揮發分、雜質含量低；(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，不斷改變自身技術開發課題，使產品開發、生產安排與應用緊密結合起來，成龍配套，并使一般產品與特殊產品相結合。由于近年來市場實際需求，目前國外特殊環氧樹脂比例不斷提高。表3是美、日、西歐環氧樹脂品種比例構成。<p></p></P>

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表3 美、日、西歐環氧樹脂品種構成(％)<p></p></P>類 型                美國          日本               西歐<p></p></P>雙酚A型環氧樹脂     81.76         80.20               81.94<p></p></P>溴化環氧樹脂         12.15         16.69               12.90<p></p></P>酚醛環氧樹脂         2.76          1.04                3.20<p></p></P>脂肪族環氧脂脂       1.10          1.04<p></p></P>其 他                2.20          1.04                1.94

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2.4 品種牌號系列化，功能化、精細化和高純化
    如日本東都化成公司不但生產一般產品和特殊用途產品，使產品系列化、專用化，而且產品正向超高純級方向發展(如YD-8125)。<p></p></P>3、環氧樹脂消費構成及預測<p></p></P>目前，國外環氧樹脂消費量，仍然以雙酚A環氧樹脂為主，約占環氧樹脂總消費量的80％以上。近年來，隨著信息工業和家電、汽車工業的飛快發展，國外不同國家和地區，雙酚A與非雙酚A型環氧樹脂所占比例又有新的變化，其中美國和日本雙酚A型與特種環氧樹脂比例約為80：20，其它國家及地區雙酚A環氧樹脂約占80％以上。特種環氧樹脂主要包括溴代環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、鄰甲酚酚醛改性環氧樹脂、脂環族環氧樹脂及新型液態環氧樹脂等。美國、日本和西歐環氧樹脂消費比例見表4。<p></p></P>

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<>暈哦！[em06]</P><>一次別發那么多吖！</P>[em01][em01][em01]

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表4 美國、日本、西歐環氧樹脂消費比例(％)<p></p></P>應 用 領 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

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從上述表4可以看出，美國和西歐涂料領域用量均占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。美國歷年環氧樹脂消費比例見表5。從當前發展勢態看，國外汽車工業中環氧樹脂涂料和家用電器中的環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。上世紀末，雖然受亞洲東南亞地區金融危機影響，一度日本國內環氧樹脂生產及消費受到一定影響，但進入二十一世紀之后，近兩年，世界各地環氧樹脂生產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，但從總的發展情況看，2003年美國整個國民經濟生產總值有新的變化和改善，預期環氧樹脂消費構成不會發生大的變化。


<p>4、國內環氧樹脂生產現狀
<p>
<p>我國環氧樹脂從上世紀50年代1957年開始研究之后，經過近半個世紀風云變幻和 發展，從起初的沈陽化工研究院和天津合材料工業研究所開始起步開發，到目前國已有近百家大型企業，高等院校及科研院所從事這方面的基礎研究和應用開發。特別是改革開放25年來，全國環氧樹脂的研究和開發更加迅猛，目前除幾十個高等院校和若干專業科研院所之外，大中型企業，如藍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氧樹脂廠、江蘇三木集團公司、廣州宏昌電子材料工業有限公司、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、煙臺奧利福化工有限公司和日前新開工投產的道化學公司在江蘇張家港建設的大型環氧樹脂生產企業(4.1萬噸／年)，它們除了具有較大規模的生產能力之外，均配備有一支專職科研開發隊伍。幾十年來，他們先后開發了許多低粘度、高性能、阻燃、耐燃、快速固化的環氧樹脂新品種及內外包封料、灌封料和粉末涂料等。自上世紀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生產裝置之后，上世紀末及本世紀初，日本大日本油墨化學公司和美國道化學公司等又分別在江蘇無錫及張家港建設新的環氧樹脂生產裝置。據不完全統計，目前我國環氧樹脂生產企業約有180多家，總能力30多萬噸，總消耗量40萬噸左右，設備利用率50％以上。E型環氧樹脂大約占總量80％。國內主要環氧樹脂生產廠家，除道化學公司在張家港新投產的年產4.1萬噸／年環氧樹脂生產裝置外，比較大型的萬噸生產廠家還有岳陽石化公司環氧樹脂廠、藍星化工新材料股份有限公司無錫樹脂廠、江蘇三木集團公司、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。
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<p>據數據統計，我國環氧樹脂消費年平均增長率為25%左右。我國各應用行業對環氧樹脂需求比例見表6

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