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    2018年中国环氧树脂行业发展现状及发展趋势分析

    发布时间:2018/03/26

    2018年中国环氧树脂行业发展现状及发展趋势分析【图】

    2018年01月15日 15:10字号:T|T

        (1)环氧树脂材料

        ①环氧树脂简介

        环氧树脂是指含有两个或两个以上环氧基团的一种高分子化合物,种类较多,一般行业内对环氧树脂以形态作为其分类基本单元,辅以用途分类。具体如下:

    按形态分类

    按最终用途分类

    按成分分类

    阻燃型环氧树脂

    电子电气用环氧树脂

    低溴型

    液态型环氧树脂

    基础应用环氧树脂

    双酚 A 型

    溶剂型环氧树脂

    复合材料用环氧树脂

    双酚 A 型

    固态型环氧树脂

    专用涂料环氧树脂

    双酚 A 型

    其他型环氧树脂

    其他应用环氧树脂

    其他环氧树脂

    数据来源:公开资料整理

        环氧树脂具有力学性能高,内聚力强、分子结构致密;粘接性能优异;固化收缩率小(产品尺寸稳定、内应力小、不易开裂);绝缘性好;防腐性好;稳定性好;耐热性好(可达 200℃或更高)的特点,因此环氧树脂被广泛应用于电子电气、涂料、复合材料等各个领域,具体包括电子电气的绝缘和封装材料、涂料、复合材料、粘接材料等。

        ②环氧树脂材料的化学体系

        环氧树脂是一种热塑性低聚物,是一种呈液态、黏稠态或固态等多种形态的物质。环氧树脂本身几乎没有单独的使用价值, 除用作聚氯乙烯的稳定剂等之外,一般和添加物同时使用,才能获得应用价值。添加物可按不同用途加以选择,常用添加物有以下几类: A、固化剂; B、稀释剂和溶剂; C、填料; D、改性剂;E、其他。因此环氧树脂的化学反应性能是环氧树脂应用的基础和核心。环氧树脂材料的化学体系一般包括环氧树脂、固化剂、稀释剂和溶剂、填料改性剂等成分。

        A、固化剂

        固化剂是环氧树脂材料必不可少的添加物。环氧树脂本身是一种在分子中含有两个(或以上)活性环氧基的高分子质量化合物,分子质量在 300~2,000 之间,具有热塑性,在常温和一般加热条件下不会固化,无法直接应用于材料领域。因此, 环氧树脂必须加入固化剂, 组成配方树脂, 并且在一定条件下进行固化反应,生成立体网状结构的产物,才会显现出各种优良的性能,成为真正具有使用价值的环氧材料。所以,固化剂在环氧树脂的应用上是不可或缺的,甚至在某种程度上起着决定性的作用。

        B、稀释剂和溶剂

        稀释剂和溶剂在环氧树脂生产领域都是用于与环氧树脂单体等组分混合, 起降低固化体系粘度, 增加流动性的功能。 在改善操作性、 便于大面积施工的同时,又不影响固化物的基本性能。根据最终产品的性能要求,可以选择同时或单独加入不同比例的稀释剂和溶剂。环氧树脂稀释剂包括活性稀释剂和非活性稀释剂,活性稀释剂中含有环氧基团,可以参与固化反应并形成三维交联结构,增加的不同环氧基团,可以增强环氧树脂的功能性,例如刚性、柔性、韧性、强度、耐磨性等。非活性稀释剂不含有环氧基团,不能参与固化反应。

        C、填料

    填料主要种类及作用

    填料名称

    作用

    石棉纤维、玻璃纤维

    增加韧性、耐冲击性

    石英粉、瓷粉、铁粉、水泥、金刚砂

    提高硬度

    氧化铝、瓷粉

    增加粘接力,增加机械强度

    石棉粉、硅胶粉、高温水泥

    提高耐热性

    石棉粉、石英粉、石粉

    降低收缩率

    铝粉、铜粉、铁粉等金属粉末

    增加导热、导电率

    石墨粉、滑石粉、石英粉

    提高抗磨性能及润滑性能

    金刚砂及其它磨料

    提高抗磨性能

    云母粉、瓷粉、石英粉

    增加绝缘性能

    各种颜料、石墨

    具有色彩

    数据来源:公开资料整理

        D、改性剂

        改性剂主要用来改善环氧树脂的脆性,提高耐湿热性、抗冲击鞣性等,由于固化后的环氧树脂交联密度高,内应力大,因而存在质脆、耐疲劳性、耐热性、抗冲击韧性差等缺点,难以满足工程技术的要求,使其应用受到一定的限制。因此,需要添加改性剂对环氧树脂进行改性,常用的改性剂包括聚硫橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯醇缩丁醛、丁腈橡胶类、酚醛树脂类、聚酯树脂、尿醛三聚氰胺树脂、糠醛树脂、乙烯树脂、异氰酸酯、硅树脂等。

    环氧树脂材料各组分所占大致比例及功能

    名称

    功能

    常用含量

    类型

    环氧树脂单体

    树脂成分的主体

    45-50%

    双酚 A 型环氧树脂及其他类型环氧树脂

    固化剂

    和环氧树脂反应, 生成三维网络聚合物的化合物

    20-25%

    多元胺型、酸酐型、 酚醛型、聚硫醇型等

    稀释剂

    降低组成物粘度, 活性稀释剂可参与固化反应

    5-11%

    活性稀释剂和非活性 稀释剂

    溶剂

    降低粘度, 提高树脂与固化剂相溶性

    5-11%

    各类有机溶剂

    改性成分、填料

    提高材料的韧性、 抗冲击性等其他一系列性能

    5-10%

    增塑剂、增韧剂、填 充剂等

    数据来源:公开资料整理

        (2)环氧树脂行业发展概况

        ①全球环氧树脂行业概况

        A、全球环氧树脂产量情况

        由于环氧树脂材料广泛应用于电子电气、涂料、建筑、复合材料等领域,近年来全球环氧树脂行业发展较快,自 2008 年以来全球环氧树脂产量逐年上升。

        B、全球环氧树脂需求总量

        目前,国外发达国家环氧树脂行业已进入成熟阶段,据中国环氧树脂行业协会的统计数据, 2015 全球环氧树脂总消费量 270 万吨, 2011-2015 年年均增长率约 4%。

        ②我国环氧树脂行业概况

        A、我国环氧树脂发展现状

        进入 21 世纪,电子电气、交通运输、石油化工和建筑工程等与环氧树脂相关的行业发展尤其迅猛,对环氧树脂的需求量急剧增加,国内环氧树脂迎来了黄金发展阶段,生产和消费的增长幅度远远高于同期全球的增长幅度。同时,国内环氧树脂行业在不断升级,行业产品逐渐由中低端向中高端产品转变,行业研发水平在不断提高。近年来,具有较大生产规模的外资环氧树脂企业纷纷在大陆建厂生产,已在国内环氧树脂行业中占据主导地位。这些外资企业采用的全球最先进的工艺技术,不仅促进了国内环氧树脂行业的生产能力和技术水平大幅提升,也促使国内原有的环氧树脂企业加大了技术创新力度,从而实现了良好的整体带动效应。

        B、国内环氧树脂产量分析

        2008-2014 年,国内环氧树脂产量年平均复合增长率为 10.43%。 2014 年,我国环氧树脂产能近 210 万吨,产量 108.78 万吨。

        C、国内环氧树脂市场需求

        随着国内外经济逐渐回暖以及下游电子电气行业、 汽车业和建筑业等产业的发展,国内环氧树脂需求保持平稳增长, 2008-2014 年,国内环氧树脂消费量年均复合增长率为 9.48%, 2014 年环氧树脂消费量达为 126.3 万吨,占全球消费总量的 50%左右。

        D、国内环氧树脂需求结构

        从国内环氧树脂下游消费结构看,电子电器是环氧树脂最大的应用领域,约占环氧树脂消费量的 42.6%;其次是涂料领域,其需求量约占环氧树脂消费量的41.7%;胶粘剂的需求量约占环氧树脂消费量的 6.6%,复合材料及其他领域的需求量约占环氧树脂消费量的 9%。

    2016 年环氧树脂下游消费结构

    数据来源:公开资料整理

        (3)环氧树脂行业发展趋势

        未来全球环氧树脂发展的总体趋势:产能继续增长;生产趋向集中;产品向系列化、功能化发展。总体来看,未来全球环氧树脂行业的发展趋势主要呈现以下特点:

        ①技术方面

        在涂料领域,环氧树脂材料向高固含量、无溶剂化和水溶性化方向发展;在电子电气、灌封包封料领域,向阻燃、低吸湿、低粘度和高密度化方向发展。

        ②区域结构

        目前发达国家环氧树脂市场已达饱和状态,未来的目标市场主要是亚洲市场,尤其是中国市场,对环氧树脂的需求量较大。

        ③需求结构

        由于树脂基复合材料在航空航天、 游乐场和机械紧固件等诸多领域的广泛应用,美国、欧洲复合材料对环氧树脂的需求量将年均增长 10%左右;在亚太地区尤其是中国台湾和大陆地区,随着电子电器零部件产量的快速提升,该领域环氧树脂用量最可能快速提高;汽车、工业产品、土建行业都会刺激环氧树脂需求量增长,包括层压板、涂料、胶粘剂、地坪等。

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