環(huán)氧樹脂應(yīng)用領(lǐng)域、行業(yè)以及發(fā)展歷史的概述
環(huán)氧樹脂應(yīng)用領(lǐng)域
1.在涂料領(lǐng)域
應(yīng)用于汽車：底盤底漆、部件漆，槽車內(nèi)壁涂料
應(yīng)用于容器：食品罐內(nèi)、外壁涂料，貯槽內(nèi)外壁防腐涂料，壓力罐防腐
應(yīng)用于工廠設(shè)備：設(shè)備、管道防腐涂料，冰箱、洗衣機外層涂料，電器設(shè)備絕緣涂料
應(yīng)用于土建：橋梁防腐涂料，鋼結(jié)構(gòu)防腐涂料，水坭制品防滲涂料，地坪涂料，裝飾涂料，功能涂料、鋼絲網(wǎng)水泥閘門
應(yīng)用于船舶：底貨倉內(nèi)壁涂料，海上集裝箱涂料，鋼鐵部件防腐涂料
應(yīng)用于其它：鋼家具粉末涂料，電阻元件粉末涂料，鋼制部件粉末涂料，閥體防腐、重防腐超耐磨陶瓷,屏蔽立式管道泵、太陽能熱水器、太陽能電池板、武器
2.在復(fù)合材料領(lǐng)域
應(yīng)用于汽車：玻璃鋼車殼，玻璃鋼地板，玻璃鋼槽車,控制系統(tǒng)儀器儀表電器零部件，顯示器,汽車干式點火線圈,玻璃鋼部件、防滑粒方向盤套、環(huán)氧樹脂局部加強材料、
應(yīng)用于工廠設(shè)備：玻璃鋼氧氣瓶，玻璃鋼貯槽，玻璃鋼容器、管道，模具，螺旋漿，織機箭桿，飛機蜂窩結(jié)構(gòu)件，引擎蓋，輥筒，軸，裝機基礎(chǔ)找平，自流平地坪、電磁線圈，先導(dǎo)閥、玻璃零部件、玻璃鋼泵閥，電碳制品、建筑工程結(jié)構(gòu)件、機用傳動裝置部件
應(yīng)用于絕緣材料：覆銅板，玻璃鋼板、管、棒，變壓器，繼電器，高壓開關(guān)，絕緣子，互感器，阻抗器，電纜頭，電子器件、元件的密封或包封和塑封，報警器、固體電源、FBT回掃變壓器、聚焦電位器、摩托車、汽車等機動車輛點火線圈、電子、電器零部件、發(fā)光二極管，信號燈，全封閉蓄電池，電機封裝,溫度變送器、錄音機磁頭、線路板封閉、集成電路、二、三極管分立器件、無源濾波器、LED的結(jié)構(gòu)封裝、封裝太陽能電池板、電源組件、IC 調(diào)節(jié)器和固態(tài)繼電器、煤礦安全巡查系統(tǒng)、本質(zhì)安全型模塊、自動重合器
應(yīng)用于體育用品：玻璃鋼安全帽，球拍，高爾夫球桿，釣魚桿，保齡球，雪撬，沖浪板，玻璃鋼賽艇、帆船、賽車、躺椅、曲棍球桿
應(yīng)用于其它：飛機機身、直升機螺旋葉片，風(fēng)力發(fā)電機葉片，醫(yī)學(xué)儀器、手術(shù)刀柄,心臟起搏器、工藝品 珠寶、閥門密封件、水工建筑工程、場致發(fā)光屏、混凝土抗磨層、保溫材料、動物模型、航天飛行器、船用尾軸、舵軸、化學(xué)木材、塔身加固、磁懸浮列車軌道、太陽能電池樂器、環(huán)氧裝飾品、玻璃鋼帳篷桿具、刀柄、窗戶、家具、泵、拐杖、顯卡、紅外濾光器、數(shù)字顯示器、矩陣輻射器、發(fā)光二極管與光電二極管、實驗室臺面、彷真樹、預(yù)制磨石 道路橋梁路面
3.在粘接劑領(lǐng)域
應(yīng)用于：室溫快速固化韌性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑,導(dǎo)電膠,常溫固化靜電植絨粘合劑、光學(xué)結(jié)構(gòu)膠、沙狐球膠、化學(xué)錨固膠、真絲的高功能化、人工花、磁力書寫板、汽車維修膠、石材膠
環(huán)氧樹脂行業(yè)
隨著中國國民經(jīng)濟快速、穩(wěn)健發(fā)展，環(huán)氧樹脂行業(yè)也得到了長足進步，從20世紀(jì)末的起步到今天的騰飛，中國環(huán)氧樹脂業(yè)只用了5年多時間，期間生產(chǎn)量由2000年的6萬噸增加到2005年的30萬噸以上；消費量由2000年的18萬噸增加到2005年的65萬噸，年均增長率達30%。中國事實上已經(jīng)成為全球環(huán)氧樹脂的主要增長力量，推動全球環(huán)氧樹脂產(chǎn)業(yè)保持較高增長。
中國環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廠家眾多，但萬噸級規(guī)模以上的企業(yè)為數(shù)不多。中國環(huán)氧樹脂主要生產(chǎn)企業(yè)有廣州宏昌電子材料工業(yè)有限公司、巴陵石化岳陽石油化工總廠、藍星星辰新材料有限公司、廣東汽巴高分子化工有限公司、江蘇三木集團公司、大連齊化化工有限責(zé)任公司、無錫迪愛生環(huán)氧有限公司等。
1996年中國進口環(huán)氧樹脂4.08萬噸，2005年達到26萬噸，9年間年均增長超過20%，增長速度非常迅速。隨著國內(nèi)產(chǎn)能的迅速增加，2004年以來進口量逐漸保持平穩(wěn)。國內(nèi)環(huán)氧樹脂企業(yè)生產(chǎn)能力增強的同時，也使得中國環(huán)氧樹脂的出口量逐年增高，1996年出口量為8600噸，2005年提高到77817噸。
國內(nèi)大部分環(huán)氧樹脂企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)與國外先進工藝相比尚有一定差距。存在的主要問題是生產(chǎn)裝置規(guī)模不夠經(jīng)濟、產(chǎn)品專用性較低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差。此外，產(chǎn)品售后服務(wù)及應(yīng)用的方便程度上也有待提高。
盡管如此，巨大的市場潛力仍為國內(nèi)企業(yè)提供了生存和發(fā)展空間。預(yù)計未來中國環(huán)氧樹脂產(chǎn)能還將進一步增長。未來5-10年，中國環(huán)氧樹脂行業(yè)將會進一步規(guī)范化，生產(chǎn)成本過高、環(huán)保不合格、產(chǎn)品檔次低的企業(yè)將被淘汰。到2010年中國環(huán)氧樹脂產(chǎn)能將維持在60萬-70萬噸，國內(nèi)市場仍有一定的缺口。同時，國內(nèi)支柱產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展給環(huán)氧樹脂行業(yè)帶來無限商機，如汽車領(lǐng)域，信息產(chǎn)業(yè)，能源、交通運輸、建筑產(chǎn)業(yè)，這些發(fā)展方興未艾的支柱產(chǎn)業(yè)都是應(yīng)用環(huán)氧樹脂的生力領(lǐng)域，會對環(huán)氧樹脂帶來巨大的市場需求。
環(huán)氧樹脂的發(fā)展簡史
環(huán)氧樹脂的發(fā)明曾經(jīng)歷了相當(dāng)長的時期。早在1891年，德國的Lindmann用對苯二酚與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)，縮聚成樹脂并用酸酐使之固化。但是它的使用價值沒有被揭示。1930年，瑞士的Pierre Castan和美國的S.O.Greenlee進一步進行研究，用有機多元胺使上述樹脂固化，顯示出很高粘接強度，這才引起了人們的重視。廣泛地講，環(huán)氧樹脂可以從含有鏈烯基的母體化合物合成，也可以從含有活性氫原子的母體化合物合成。20世紀(jì)初首先報導(dǎo)了烯烴的環(huán)氧化，但直到20世紀(jì)40年代中期，Swern和他在美國農(nóng)業(yè)部的合作伙伴開始研究聚不飽和天然油的環(huán)氧化時，此項技術(shù)也僅應(yīng)用于高相對分子質(zhì)量單環(huán)氧化合物的生產(chǎn)并引起廣泛的工業(yè)化規(guī)模開發(fā)的興趣。10年之后才應(yīng)用于環(huán)氧樹脂合成技術(shù)之中。大約在20世紀(jì)20年代中期已經(jīng)報導(dǎo)了雙酚A與環(huán)氧氯丙烷反應(yīng)產(chǎn)物，15年后首創(chuàng)了不穩(wěn)定的環(huán)氧化脂肪胺中間產(chǎn)物的生產(chǎn)技術(shù)。1933年德國的Schlack[1]研究現(xiàn)代雙酚A環(huán)氧樹脂同雙酚A的分離技術(shù)。盡管一年之后Schlack報導(dǎo)了雙環(huán)氧化合物同有機酸、無機酸、胺和硫醇的反應(yīng)，但確定雙酚A環(huán)氧樹脂的工業(yè)價值的還是瑞士De Trey Freres公司的Castan和美國Devoe＆Rayno1ds公司的Greenlee。1936年，Castan生產(chǎn)了琥珀色環(huán)氧氯丙烷一雙酚A樹脂，并同鄰苯二甲酸酐反應(yīng)生產(chǎn)出用于澆鑄和模塑制品的具有工業(yè)意義的熱固性制品。1939年年初Greenlee也獨自生產(chǎn)出了高分子質(zhì)量雙酚A環(huán)氧氯丙烷樹脂并用于高級熱固性涂料。1937年到1939年歐洲曾嘗試用環(huán)氧樹脂補牙，但沒有成功。除此之外，在第二次世界大戰(zhàn)前，沒有全面開發(fā)環(huán)氧樹脂技術(shù)。戰(zhàn)后不久Devoe＆Rayno1ds開始試生產(chǎn)涂料樹脂，而CIBA公司得到De Trey Freres許可，開始進一步發(fā)展液體涂料、層壓材料和粘接劑用液體環(huán)氧樹脂。1943年Castan的基本專利授權(quán)。然而環(huán)氧樹脂第一次具有工業(yè)價值的制造是在1947年由美國的Devoe-Raynolds公司完成的，它開辟了環(huán)氧氯丙烷一雙酚A樹脂的技術(shù)歷史，環(huán)氧樹脂開始了工業(yè)化開發(fā)，且被認為是優(yōu)于老的酚醛樹脂和聚酯樹脂的一種技術(shù)進步。這種樹脂幾乎能與大多數(shù)其他熱固性塑料的性能相媲美，在一些特種應(yīng)用領(lǐng)域其性能優(yōu)于酚醛和聚酪。不久瑞士的CIBA(汽巴)公司、美國的Shell(殼脾)和Dow(道)公司開始了環(huán)氧樹脂的工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用開發(fā)工作。20世紀(jì)50年代后期，美國的兩個主要公司，汽巴和Devoe-Raynolds繼續(xù)研究縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂，殼牌化學(xué)公司只提供環(huán)氧氯丙烷，聯(lián)合碳化物塑料公司首先制造酚醛樹脂和雙酚A，歐洲汽巴和殼牌集中開發(fā)了環(huán)氧樹脂。
1955年夏季，四種基本環(huán)氧樹脂在美國獲得生產(chǎn)制造許可證，Dow Chemical co．和Reichho1d化合物公司建立了環(huán)氧樹脂生產(chǎn)線。在普通雙酚A環(huán)氧樹脂生產(chǎn)應(yīng)用的同時，一些新型的環(huán)氧樹脂相繼問世。如1956年美國聯(lián)合碳化物公司開始出售脂環(huán)族環(huán)氧樹脂，1959年Dow化學(xué)公司生產(chǎn)酚醛環(huán)氧樹脂。大約在1960年，Koppers，co．生產(chǎn)了鄰甲酚醛環(huán)氧，1965年初，汽巴開始生產(chǎn)和經(jīng)銷該種樹脂。在1955～1965年期間，環(huán)氧樹脂質(zhì)量明顯提高，雙酚A環(huán)氧樹脂已有所有的平均相對分子質(zhì)量等級的牌號。酚醛環(huán)氧確立了明顯的耐高溫應(yīng)用的優(yōu)級性能。殼牌化學(xué)品公司和聯(lián)碳塑料生產(chǎn)多官團能酚縮水甘油醚等特種耐溫樹脂，制造商還提供了脂肪族多元醇一環(huán)氧氯丙烷樹脂。Unio Carbide開發(fā)了對氨基苯酚三縮水甘油醚樹脂。1957年有關(guān)環(huán)氧樹脂的合成工藝的專利問世，是由Shell Developmet co．申請的，該專利研究了固化劑和填加劑的應(yīng)用工藝方法，揭示了環(huán)氧樹脂固化物的應(yīng)用。
過醋酸法合成的環(huán)氧樹脂最初是1956年由美國聯(lián)合碳化物公司推出，1964年轉(zhuǎn)賣給聯(lián)碳塑料。在歐洲，工業(yè)化脂環(huán)族環(huán)氧樹脂于20世紀(jì)60年代初問世，1963年通過汽巴公司引入美國，1965年汽巴引進聯(lián)碳塑料的許多多官能團環(huán)氧的品種，大約1960年FMC CORP．開始經(jīng)銷環(huán)氧化聚丁二烯。70年代中期，美國、加拿大、英國、瑞士、西德、比利時、阿根廷、墨西哥、波蘭、捷克斯洛伐克和蘇聯(lián)都開始制造雙酚A環(huán)氧樹脂和一些新型環(huán)氧樹脂。70年代開始了低氯含量的電子級應(yīng)用，相繼五元環(huán)海因環(huán)氧、氫化雙酚A環(huán)氧等耐老化樹脂和四溴雙酚A環(huán)氧、含溴環(huán)氧化合物等阻燃型環(huán)氧樹脂得到發(fā)展。80年代開發(fā)了復(fù)合胺、酚醛結(jié)構(gòu)的新型多官能團環(huán)氧樹脂以滿足復(fù)合材料工業(yè)需要。最近又開發(fā)了水性環(huán)氧樹脂和稠環(huán)耐溫耐濕環(huán)氧樹脂。由于環(huán)氧樹脂品種的增加和應(yīng)用技術(shù)的開發(fā)，環(huán)氧樹脂在電氣絕緣、防腐涂料、金屬結(jié)構(gòu)粘接等領(lǐng)域的應(yīng)用有了突破：于是環(huán)氧樹脂作為一個行業(yè)蓬勃地發(fā)展起來；目前它的品種、應(yīng)用開發(fā)仍很活躍，從1960年以來，已有數(shù)百種環(huán)氧樹脂完成工業(yè)化開發(fā)，已有40～50種不同結(jié)構(gòu)的環(huán)氧可商品化制造或由中間試驗廠提供，同時與之相適用的100多種工業(yè)化固化劑和許許多多的改性劑和稀釋劑與之配套，正謂方興未艾。
中國研制環(huán)氧樹脂始于1956年，在沈陽、上海兩地首先獲得了成功。1958年上海、無錫開始了工業(yè)化生產(chǎn)。20世紀(jì)60年代中期開始研究一些新型的脂環(huán)族環(huán)氧：酚醛環(huán)氧樹脂、聚丁二烯環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺環(huán)氧樹脂等，到70年代末期中國已形成了從單體、樹脂、輔助材料，從科研、生產(chǎn)到應(yīng)用的完整的工業(yè)體系。
環(huán)氧樹脂具有優(yōu)良的物理機械性能、電絕緣性能、耐藥品性能和粘結(jié)性能，可以作為涂料、澆鑄料、模壓料、膠粘劑、層壓材料以直接或間接使用的形式滲透到從日常生活用品到高新技術(shù)領(lǐng)域的國民經(jīng)濟的各個方面。例如：飛機、航天器中的復(fù)合材料、大規(guī)模集成電路的封裝材料、發(fā)電機的絕緣材料、鋼鐵和木材的涂料、機械土木建筑用的膠粘劑、乃至食品罐頭內(nèi)壁涂層和金屬抗蝕電泳涂裝等都大量使用環(huán)氧樹脂。它已成為國民經(jīng)濟發(fā)展中不可缺少的材料。它的產(chǎn)量和應(yīng)用水平也可以從一個側(cè)面反映一個國家的工業(yè)技術(shù)的發(fā)達程度。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
