2014~2015 年世界塑料工业进展(八)

2016-08-04

5. 2 不饱和聚酯树脂

近几年,不饱和聚酯树脂市场增长显著,这种增长预计未来几年将持续下去。2014 年全球不饱和聚酯市场为71. 7 亿美元,2015 ~ 2020 年,不饱和聚酯市场以5. 59% /a 的速度增长,2020 年将达到98. 7 亿美元。不饱和聚酯树脂的全球需求预计集中在高跨建筑、海洋、运输、风能行业和消费品等应用领域的水槽、淋浴间、管道、罐体、光栅和高性能组件等。不饱和聚酯树脂的应用都依赖来自制造商可用性和性能方面的要求。因此,公司需要按其标准为各种应用领域设计指定产品。

目前,亚太是不饱和聚酯树脂最大市场,在2014 年占全球49%。所有国家中,中国不饱和聚酯树脂市场占据主导,紧随其后的是美国。不饱和聚酯树脂市场的终端用户行业大致分成建筑建造、船舶、汽车运输、管道容器、电气电子、风能及人造石等。在数量上讲,建筑施工在2014 年份额最大,占全球不饱和聚酯树脂市场25. 98%,而管道容器的市场份额估计为18. 44%。2015~2020 年在不饱和聚酯所有应用领域,风能能源部分预计将以6. 18%的速度增长。

尽管2014 年日本经济整体依然疲软,但其化工行业实力有了显著增强。日元走软及原油价格下跌使日本化工生产更具成本竞争力,日本化工产品强劲出口也抵消了本土需求不旺的不利因素。在此环境下,日本化工公司将继续以技术或市场优势加快转型,剥离缺乏竞争力的通用化学品业务,发展更高价值的先进材料业务。预计2015 年日本经济将微涨0. 9%,2016 年还将上涨1. 4%。截至2015 年3 月31 日的2014 财年日本化工公司业绩普遍增强,预计日本主要化企销售收入将增加4%,盈利也将增加。

5. 2. 1 市场动态

2015 年10 月26 日,帝斯曼集团在苏州举行新品发布会。正式推出改性聚酰胺Akulon XS 产品,并宣布该新产品正式投放中国市场。Akulon XS 解决了聚酰胺6 因高结晶速度而限制它的加工窗口的问题,为加工商提供了更大的操作空间,能以更简便、更具性价比的途径生产食品软包装,从而为多层共挤膜和单层膜结构提供了新的设计可能。

2015 年10 月12 日,亚什兰集团常州树脂工厂举行了成立15 周年庆典。亚什兰常州树脂工厂主要生产高品质不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂,为中国和亚太地区的建筑与施工、风能和防腐市场服务。成立15 年以来,该工厂坚持高标准的产品和环保理念,近5 年无可记录安全事故,持续投资和创新。自2000 年以来,亚什兰集团在常州投资多个项目,投资总额超1 亿美元,2014 年销售达到4. 9 亿元。

帝斯曼于2015 年11 月发布2015 年第三季度业绩报告销售额上升8%,得益于营养业务7% 的有机增长以及有利的汇率影响。其中性能材料业务EBITDA: 有所改善主要源于投入成本下降和节省开支,尽管销售较为疲软; 现金流强劲,达3亿欧元。2015 年展望维持不变。2015 年的EBITDA 将超过2014 年,其中增长主要得益于汇率因素的积极影响。

2015 年9 月,PPG 工业近日宣布完成对美国IVC 工业涂料公司的收购交易。IVC 工业涂料公司是美国特种粉末和液体涂料制造商,2014 年销售额超过1 亿美元。双方尚未披露收购交易的具体财务条款。PPG 工业涂料事业部全球副总裁Shelley Bausch 表示: “此次收购为PPG 引入了行业领先的粉末涂料以及更先进的生产能力,能够进一步巩固PPG 在工业涂料市场的领导地位。IVC 良好的客户至上意识和整体业绩令人印象深刻,相信我们能够共同为客户提供更出色的解决方案。”

中国吉林石化公司精细化学品厂30 t /a 苯乙烯阻聚剂中试装置开车成功,其产品已在公司苯乙烯装置工业化应用。该装置采用吉林石化开发的苯乙烯精馏用阻聚剂合成小试工艺技术,替代原先的进口阻聚剂产品。该公司还力争在2015年12 月建成300 t /a 苯乙烯阻聚剂装置, 以满足生产需求。

中国新阳科技集团2014 年总投资5. 1 亿美元,启动了一系列扩大产能和完善循环经济产业链的项目: 年产25 万t 的粗苯加氢改扩建项目、年产60 万t 乙苯和30 万t 苯乙烯联合装置新建项目、固废焚烧炉项目以及年产500 t 脱硫催化剂和500 t 丁烷法顺酐催化剂项目等。其中,60 万t /a 乙苯和30 万t /a 苯乙烯联合装置于2015 年10 月份投产; 粗苯加氢项目主体设备已经安装结束,最快2015 年5 月投产; 固废焚烧炉5月运行; 年产500 t 脱硫催化剂和500 t 丁烷法顺酐催化剂项目也计划2015 年10 月投产。

5. 2. 2 不饱和聚酯树脂复合材料

不饱和聚酯树脂( UPR) 和酚醛树脂( PR) 共混用于提高不饱和聚酯树脂( UPR) 的阻燃性能。到目前为止,几乎没有发表过UPR 和酚醛共混复合材料体系的固化和应变检测的研究文章。Aktas 等将无卷曲三轴玻纤织物注入UPR/PR 共混物中,然后使用光纤布拉格光栅传感器在不同的温度下及长期复杂的固化过程中检测复合材料的内部应变走向,使用热电偶来监控温度以获得真实应变走向和残余应变。实验结果与科学家们发表的UPR/PR 共混物固化分析一致。研究人员认为UPR 和PR 是不相容的,并且观察到它们在应变走向的实验中,共混物中表现出不同的固化机制。本次实验率先尝试处理在真空灌注系统中这种新型树脂共混物,并使用光纤光栅在真空灌注过程中长期检测高温固化周期以及其的应变发展。

武汉技术科学院的研究人员对阻燃不饱和聚酯树脂( UPR) 反应的合成以及其阻燃机理进行了分析研究。他们分别在加入石墨和炭黑的条件下,以合成阻燃UPR 作为基础材料,玻璃纤维作为增强材料来制备复合材料,并且对其阻燃性能和抗静电性能分别进行了研究。在实验中,含溴化物的阻燃树脂在高温下分解。HBr 化合物可以阻止或熄灭火焰。在气体和固体之间形成了含溴化物高浓度的气体墙,并且可以减弱火焰。最后实验结果表明,炭黑的抗静电性能要高于石墨。在复合物中加入1% 的炭黑,其抗静电性能可以达到峰值。

Kandola 等使用2 个呋喃树脂与不饱和聚酯树脂制备新型共混物,他们通过不饱和聚酯( UP) 的平行自由基和呋喃的酸催化交联制备共固化复合材料。尽管这些材料表现出较差的物理性能,例如与单独的UP 和呋喃树脂相比,Tg以及低储能模量较低,但与高度易燃的UP 相比,它们有显著的阻燃特性。这种高阻燃性能源自于呋喃化合物的凝聚相形成半防护碳,降低了热降解率、总热释放和燃烧热。与单独的UP 相对比,共混物燃烧烟雾排放量减少。

每年都会产生大量的玻纤增强塑料废料。这些废料利用率低,还会带来严重的二次污染,影响环境,如何将这些垃圾变废为宝,成为科学家们高度关注的问题。科研人员已经开展了一系列的研究工作,他们在基于UPR 的人造大理石中加入FRP 废料,来提高人造大理石的性能,并且研究了FRP的含量和粒度对人造大理石力学性能的影响。结果表明,人造大理石的性能与FRP 的含量和粒度密切相关。FRP 含量和粒度分别小于12. 5% ( 质量分数) 和0. 075 mm 的FRP 人造大理石具有最好的力学性能,其抗弯强度为23. 73 MPa,抗压强度为79. 13 MPa,与不添加FRP 废料的人造大理石相比,抗弯强度增加了75. 8%,抗压强度增加了128. 1%。

UPR 是一种成膜树脂,通常用于涂料的制备工艺中。然而,一般类型的UPR 耐水性、耐溶剂性、耐热性等力学性能差,这些缺点限制了UPR 的应用。为了提高普通UPR 的综合性能,研究人员从桐油中提取衍生物,甲基-α-马来酸酐加成物( MEMAA) ,将其用于制备改性UPR,并且研究水中MEMAA 的剂量对M-UPR 的影响以及M-UPR 对甲苯的吸收和拉伸强度。研究人员分别使用TGA 和SEM 对M-UPR 的热力学性能和形态进行分析。实验结果表明,通过加入MEMAA后,UPR 的耐水性,耐溶剂性以及拉伸强度都有明显的改善,并且其耐热性也有一定程度的提高。与普通的UPR 相比,当MEMAA 的质量占UPR 总质量的9%时,M-UPR 的吸水率及苯吸收率分别降至21%和18. 6%,而UPR 的拉伸强度和热分解温度分别提高了14%和20 ℃。Fartini 等研究了纤维的含量对象草填料聚酯树脂压缩性能的影响。他们根据ASTM D695 压缩试验中的手动混合方法,制备质量分数分别为0%、1%、3%、5% 的象草纤维不饱和聚酯树脂。研究人员使用带有恒温室的万能试验机,进行静态单轴压缩试验。结果表明,象草纤维的含量和温度对改进树脂的弹性和压缩强度有显著的影响,尤其是温度升高,树脂的压缩性能反而降低。

现今社会对环境问题日益关注,促使国外的研究人员开始调研相应医药行业的环境处理技术。由于方便使用,所以通过吸附的方法除去水中的药品成为当今最有前景的技术之一。Jain 等使用低成本无碳吸附剂的不饱和聚酯树脂,从废水中吸附恩他卡朋。结果表明,使用不饱和聚酯树脂吸附恩他卡朋具有吸附容量高,时间短等优点。他们通过吸附模型对不同的热力学参数例如吉布斯自由能、焓以及熵进行了评估。对吉布斯自由能的估值为-11. 953 ×103 kJ /mol。速率方程表明,通过对速率常数和扩散速率常数的评估发现,速率方程与吸附动力学数据相吻合。

Beg 等使用超声方法将预分散碳纳米管在四氢呋喃溶剂中制备不饱和树脂聚酯多壁碳纳米管分散体( MWCNT) ,然后通过蒸发溶剂制成分散良好的碳纳米管/不饱和聚酯树脂复合材料。傅里叶变换红外光谱显示,基质和碳纳米管之间有良好的相互作用效果。发射扫描电子显微镜下证实基质间的碳纳米管均匀分散。在低剪切速率下,UPR 的黏度是8 593 mPa·s,而预分散MWCNT-UPR 悬浮物的黏度为43491 mPa·s,其表现出了很好的分散性。用X射线衍射法观察,在加入14%~21% 的MWCTN 进入UPR 后,其结晶度有显著改善。纳米复合材料的力学性能,例如拉伸强度、拉伸模量、冲击强度、断裂伸长率分别提高22%、20%、28%、87%,研究员们通过使用示差扫描量热分析对比,加入MWCTN 的UPR要比普通的UPR 复合材料每克的熔融焓量高,通过热重分析检测,纳米复合材料热分解的起始温度要比普通UPR 复合材料温度高。

5. 3 环氧树脂( EP)

Dow Chemical 已与Olin 公司达成最终协议,将合并其大部分氯碱及下游衍生品业务给Olin 公司,这笔交易业务金额为50 亿美元。协议条款要求陶氏分离其在美国墨西哥湾沿岸地区的氯碱和乙烯基化合物,全球氯化有机物和全球环氧树脂业务,然后在一项免税的逆向莫里斯信托交易中合并这些企业给Olin 公司。通过这项交易Olin 获得了全球环氧树脂的领先地位。

瑞士的Sika 公司表示,该公司已同意收购Axson Technologies( 法国的环氧和聚氨酯聚合物配方公司) 。Axson 的专长在于配方设计、模具和成型加工,以及汽车、航空、航海、可再生能源、运动休闲及建筑市场用的结构胶黏剂、复合材料和封装产品。该公司是三个主要应用领域( 模具和成型、复合材料、电气/电子) 的领军者。有遍及中国、法国、日本、墨西哥、斯洛伐克和美国的6 个生产基地。此次收购将扩大Sika 模具和复合材料产品系列。

汉高粘接剂技术公司在印度古吉拉特邦创办了它的第一个授权的潜水泵用Loctite EA 7034 Safe Coat 产品应用中心。该中心将负责涂覆前的表面处理,而后喷涂Loctite EA 7034 SafeCoat 到转子上并在烘箱固化。Loctite EA 7034 Safe Coat 是一种高固体环氧涂料,即使暴露在高温下也可保护潜水泵的转子不被腐蚀直到7 a 的使用寿命。汉高推出Loctite EA 7034 SafeCoat 后,许多客户要求其提供一站式解决方案,因此汉高联合了Innovative Engineering 向客户提供了端到端服务。

法国的EP 制造商Sicomin 公司专为船舶市场设计的2 个产品Sicomin 树脂体系SR 1280 和SR 8100 已获得英国劳埃德船级社( LR) 认证,批准用于海上船舶建造。Sicomin 希望其产品通过LR 审批源于该产品来自英国、荷兰、德国和土耳其的需求不断增加。SR 1280 为寻找低黏度EP 以易于手工层压的制造商开发。其与Sicomin 的固化剂SD 4770 ( 非常慢) 和SD 4775 ( 快速) 结合使用,则体系混合后可获得中等反应活性。该产品已被用于一些海洋工程,包括在可再生能源领域的水下应用。SR 8100 是黏度非常低的产品,双组分体系,与各种固化剂相容,可以很短的时间制造从小到大的部件。设计用于注入和树脂转移模塑( RTM) 技术。除了LR 认证,SR8100 也取得了德国劳埃德船级社( GL) 的认证,并在工业、船舶、能源、交通、体育和休闲行业使用。

美国田纳西州的AOC 公司开发了一系列专门设计用于碳纤维增强的树脂。该公司称,它的R058 系列环氧乙烯基酯树脂可用于制造轻质复合材料部件具有优异的强度- 质量比。该R058 系列树脂结合EP 的性能与不饱和聚酯树脂的加工速度。该树脂设计用于真空灌注和树脂转移模塑( RTM) ,可在室温固化,具有低黏度、低放热并在宽温度范围内表现出良好的耐化学性。R058 系列是需要轻便,高性能层压板应用的理想选择。它们不需要后固化或高压加热,这使得它们比大多数纯环氧树脂处理更迅速,这也是大批量应用的关键。

可溶解的环氧树脂技术吸引投资。美国加州的ConnoraTechnologies 公司,已收到来自三星风险投资公司的投资,以推进其用于EP 的聚酰胺固化剂( Recyclamine) 的商业化。Recyclamine 多胺可用作EP 固化剂,而后会分解成可重复使用的热塑性塑料。采用Recyclamine 固化剂制造的复合材料可完全回收: EP 基体和增强物可以被分开,回收并重新使用。Connora 表示采用此工艺可从废弃物中回收接近原始性能的昂贵的碳纤维,原始设备制造商将它们重新用于自己的产品将有助于降低其成本。欧洲汽车制造商正面临着加强的监管要求: 采用更多的可回收材料制造汽车。欧盟汽车报废( ELV)指令是强制执行的规定,复合材料零部件的生产商如果想在汽车行业保持主流地位就必须遵守该指令。根据ELV 指令的现行规定,2015 年的目标为85% ( 质量分数) 的ELV 材料必须被重新使用和再循环,而重新使用和回收量为95%,10%的差异是允许焚烧和能源回收量。

Air Products 推出Ancamine®2903 和2904 固化剂,设计用以固化液体环氧树脂,提供最佳的加工性能和热性能。Ancamine 2903 固化剂较传统的脂环族胺适用期更长,并且可以提供更好的耐化学品性。Ancamine 2904 固化剂适用期适中,具有快速固化的能力,同时放热低,有助于提高产量。这些新产品的设计可使1K 和2K EP 基体系达到最具挑战性的固化曲线和性能指标要求,以达到高性能客户期望,同时兼具成本优势。

汉高公司推出第一款拥有专利技术的混合结构瞬干胶Loctite®4090,它是瞬间胶( 氰基丙烯酸酯) 与结构胶( 环氧) 的复合物,兼具环氧结构胶的粘接强度与瞬干胶的黏结速度。这种复合胶黏剂提供了对各种基材包括金属和大多数塑料和橡胶的高强度快速粘接,具有高耐湿性和耐冲击性、耐高温( 150 ℃) 。该胶可以帮用户解决在设计和组装上遇到的挑战,特别是传统瞬间黏合剂应用时的强度过低或过脆。Loctite 4090 可在极端环境和苛刻条件下提供高品质性能。当用于5 mm 填充间隙时,这种高黏度凝胶可在3~5 min 固定。这种低白雾产品对于外观敏感的应用很理想。由于其耐湿、耐冲击、耐振动和耐紫外线,该粘接剂被认为是为室外和海洋应用的理想选择。

Huntsman 公司的Araldite 2031 是一种创新型环氧粘接剂,提供了对独家新的哈雷戴维森摩托车的复合材料油罐壳体和金属前通风管理想的黏结方案。Araldite® 2031 是一种双组分、黑色环氧膏状粘接剂。这种增韧粘接剂的关键属性是它可弹性粘接金属和复合材料以及聚酰胺。它还提供了高的耐化学品性和低收缩性。该环氧粘接剂使得避免在机车上使用机械紧固件例如铆钉成为可能,紧固件增加了摩托车的质量,并且不利于车体设计。由于该胶优异的结构稳定性,柔韧性和耐化学性,Araldite®2031 已成为确保哈雷戴维森超级运动跑车能够承受其生命周期可能遇到的高机械应力,极端温度和各种化学环境的必需成分。同时,该胶黏剂的凝胶时间长,便于应用。

一定宽度的裂缝会降低结构件的安全使用性并使其面临损毁的危险。采用特殊环氧树脂注射修补裂纹,连接裂缝边缘,柔和地均衡结构件上的应力,已有成功的应用。环氧基无溶剂的StoJet IHS 93 体系显著的特征是其渗透高度和高拉伸强度。它可以耐久地粘接密封裂缝。该产品的低黏度和良好的毛细管活性使得其非常适合修复小裂缝。StoJet IHS93 作为StoCretec 体系的一部分,符合EN1504-5 和ZTV-ING 的所有要求,被列入当前BASt 认证的产品名单。

Supreme 3HTND-2DA 是一种快速固化、导热、电绝缘的高性能单组分环氧体系,可用于芯片粘接。该产品可在150℃下5~10 min 固化,室温下适用期无限。该产品可采用注射器使用,存储在4~10 ℃ 时有6 个月的保质期。Supreme3HTND-2DA 的芯片剪切强度为186 ~ 206 N,85 /85 测试表现非常出色。该环氧产品对金属,陶瓷和硅模具具有优异的粘接性。其使用温度范围为-73~204 ℃。作为增韧体系,它能够承受严格的热循环和冲击力。按照芯片粘接应用需求,该产品通过美国航空航天局低释气测试规范。Supreme 3HTND-2DA 的离子含量低,特别是氯(< 15 μg /g) 。它还具有尺寸稳定性,优异的导热性,电绝缘性能和100~105 ℃的玻璃化转变温度。与许多其他的芯片粘接体系不同, Supreme3HTND-2DA 不用预混和冷冻,但它需要冷藏储存。该体系释放顺滑,没有任何拖尾。它非常适用于自动点胶设备。其黏度超过300 Pa·s ( 触变) ,可应用到一个固定的规定区域。

EP3SP5FL 是一种单组分快固化环氧体系,特点是强度高。该产品可在149℃ 下1~2 min 固化。由于需要热固化,室温下基本具有无限的适用期。EP3SP5FL 具有可流动,适度的黏度,可以很好地黏附到各种基材上,包括金属、复合材料、玻璃、陶瓷、多数橡胶和塑料。它具有很高的常温拉伸剪切强度( 粘接铝/铝,超过13. 8 MPa) 。EP3SP5FL 是有效的电绝缘体,可承受热循环,冲击和振荡。该产品的使用温度-51~93 ℃。室温下,EP3SP5FL 的邵氏D 硬度大于85,但高于93 ℃时会软化至邵氏D 硬度25~30,这一特征使其比大多数其他环氧体系更容易再加工。

Supreme 10HTF-1 是一种增韧的单组分环氧胶黏剂/密封胶,具有应用简单,粘接强度高和低温下可使用的特性。该产品可在航空航天、电子、光学、专业的OEM 及相关产业等各种领域应用。室温下这种滑润的糊状体系具有无限的适用期,加热后固化迅速。例如,典型的固化时间为149℃/5~10min 或121℃ /15~20 min。Supreme 10HTF-1 的搭接拉伸剪切强度、拉伸强度、T剥离强度分别大于22 MPa、45~52 MPa、3. 5~4. 4 kN·m。该产品固化时收缩率非常低,尺寸稳定,邵氏D 硬度大于70。作为增韧体系,Supreme 10HTF-1 可承受严格的热循环以及机械冲击和振动。该产品低温下可使用,适用温度范围-269~204 ℃。Supreme 10HTF-1 的体积电阻率为1013Ω·cm,是一种可靠的电绝缘体。

Supreme 12AOHT-LO 是一种单组分环氧,可耐温高达260℃,该体系完全通过ASTM E595 美国宇航局低释气测试,非常适合于真空环境。作为增韧环氧体系,Supreme 12AOHT-LO在使用温度-269~260 ℃内可耐严格的热循环和冲击。它具有高导热性[1. 30~1. 44 W/( m·K) ],是良好的电绝缘体。这种化合物提供了高的拉伸剪切强度、压缩强度、剥离强度,分别超过24 MPa、152 MPa、0.88~1. 75 kN·m。Supreme12AOHT-LO 是一种质地滑润的触变糊剂,易于操作,固化时收缩率低。该产品可存储在室温下,但是当它被冷藏在7~12℃下时,可获得最长的适用期,可使用注射器应用。

EP13SPND-2 是一种单组分、耐高温、高强度环氧胶黏剂,主要在航空航天和特种OEM 行业高性能结构粘接领域应用,作为单组分体系,该产品易于操作,使用前无需预混。室温下适用期无限。该产品为糊剂稠度,可在需要无滴漏的场合应用,其固化时不流动。EP13SPND-2 具有高强度特点,拉伸剪切强度、压缩强度、拉伸模量分别超过21 MPa、124MPa、3. 4~3. 8 GPa。该产品具有尺寸稳定性,对许多基材,包括金属、玻璃、陶瓷、复合材料、橡胶和大多数塑料粘接良好。典型固化黏合层厚度是1. 27~5. 08 mm。EP13SPND-2亦是很好的电绝缘体,体积电阻率超过1014Ω·cm。该产品可在宽温度范围内(- 51~260℃) 使用。

EP17HT-LO 是一种单组分环氧体系,其特点是玻璃化转变温度达到225℃,通过了美国宇航局低释气测试。该产品的配方设计使其使用温度范围宽泛(-62~343℃) 。该体系黏度低,固化时放热非常低,可浇注到厚度不小于13 mm 的部件中。EP17HT-LO 是一种高性能材料,其室温下拉伸强度,压缩强度、搭接剪切强度分别为69、138、22 MPa。EP17HTLO为100% 反应体系,不包含任何溶剂或稀释剂。EP17HT-LO 还是良好的电绝缘体,即使暴露在高温下仍保留这些特性。该化合物通过美国宇航局低释气测试,非常适合用于航空航天、光电、石油/化学加工、特种OEM 等行业应用。

EP21AOLV-2MED 是一种导热、双组分环氧体系,已通行USP VI 级测试和ISO 10993-5 标准测试。该产品具有生物相容性和细胞毒性认证,可用于医疗器械行业的粘接、密封、涂层和封装。这种双组分环氧体系可耐受各种消毒方法,包括环氧乙烷、辐射和众多冷消毒剂。EP21AOLV-2MED 导热绝缘,质地润滑,流动性良好,具有高拉伸模量( 3. 1~3. 4GPa) ,压缩强度超过124 MPa,固化时收缩率非常低。EP21AOLV-2MED 的黏度和低热膨胀系数使之适用于灌封和封装的应用。该医疗级产品使用温度-51~121℃。100 gEP21AOLV-2MED 室温下的适用期4~6 h。

Master Bond 的EP21TPFL-1AO 为一种双组分环氧聚硫体系,具有高热导率[1. 30 ~ 1. 44 W/( m·K) ] 和优异的电绝缘性。作为一种多硫化物基体系,它具有很好的耐化学品性,尤其是对燃料、油、液压油及其相关化合物。这种特性使其适于各种粘接、密封、电子、航空航天、专业OEM 等行业的涂装和封装应用。EP21TPFL-1AO 的伸长率为150% ~ 200%,具有高柔性,可经受强烈的热循环和力学冲击。该体系黏度低,邵尔A 硬度70 ~ 90。适用期长( 24 ℃ /90 ~ 120 min) 且方便。EP21TPFL-1AO 室温下可完全固化,无需加热。该产品可在- 51 ~ 121 ℃的宽温度范围使用,未开封有6个月的保质期。

EP42HT-2LTE 是一种具有超低热膨胀系数的双组分室温固化环氧体系。这种双组分环氧呈流动糊状,能够以最少的夹具固定精确对齐。该产品室温下固化。值得注意的是该体系具有( 9~12)×10-6 的低热膨胀系数。EP42HT-2LTE 的搭接拉伸剪切强度8. 3 MPa,可很好地粘接到各种相似或不同的基材, 包括金属、复合材料、陶瓷、玻璃和许多塑料。EP42HT-2LTE 具有卓越的电绝缘性能,耐化学品性和尺寸稳定性,使用温度范围-51~148 ℃。固化后线性收缩率(<0. 01%) 和体积收缩率(< 0. 1%) 低,这对于灌封和封装应用中有利。混合100 g 批次后,其适用期是60~0 min。

EP48TC 是一种双组分环氧膏,含有特殊的高导热性填料。该产品热阻超低,电绝缘性能优良,可在10~15μm 厚的缝隙粘接应用。该材料具有出色的低热阻[( 5~7)×10 -6K·m2 /W],热导率为2. 88 ~ 3. 60 W/( m·K) 。它可在航空航天、电子、光学、专业OEM 和其他许多高科技行业应用。EP48TC 的搭接拉伸剪切强度6. 2 ~ 7. 6 MPa 可粘接各种基材,包括金属、复合材料、玻璃、陶瓷和许多塑料。即使在薄的部分,它的强度保持也非常出众。该产品的热膨胀系数低,固化时收缩率低,尺寸稳定性优异。100 g EP48TC 在24 ℃下的适用期为90 ~ 120 min,使用温度范围-73~149℃。

EP62-1LPSP 是一种光学透明、低黏度环氧树脂体系,室温下适用期长。EP62-1LPSP 具有良好的强度、电气性能和操作性,非常适合用于粘接、密封、涂层和封装应用。其搭接拉伸剪切强度超过13. 8 MPa。该光学透明的环氧体系可按质量比4:1 混合,室温下适用期12~24 min。EP62-1LPSP 的混合黏度低( 0. 15 ~ 0. 30 Pa·s) ,可由加热进一步降低黏度。其固化时放热低,可用于大封装。它提供了多种固化时间,可在温度低至60~70 ℃固化。125℃可更快固化。该产品的玻璃化转变温度大于125 ℃,是热稳定体系,使用温度-51~204℃。EP62-1LPSP 是可靠的电绝缘体,体积电阻率超过1014Ω·cm。因其高性能特性可在航空航天、电子、光纤、光电和特种OEM 中应用。

EP90FR-V 是一种开发主要用于专业航空领域的双组分阻燃环氧,该产品已通过FAR 标准14 CFR 25. 853 ( a) 中阻燃性的垂直燃烧试验测试。这使得它能够在航空应用,包括内饰板,门框衬里和地板/门组件中使用。EP90FR-V 可以方便地按质量1:1 混合,黏度适中( 20~40 Pa·s) 。该体系适用于粘接、密封、涂料、灌封和封装等应用。作为非卤代型体系,EP90FR-V 具有优良的环保特性,它也是一种可靠的电绝缘体。该产品的使用温度-51~121 ℃。其邵氏D 硬度> 75。

Valspar 公司表示已扩大其在法国图阿尔工厂的ValsparPipeclad 熔结环氧管道粉末涂料的生产能力以满足不断增长的全球需求。该环氧产品被用于钢制管道的防腐蚀涂层。

阿克苏诺贝尔的国际防护涂料品牌推出了Enviroline2405,一种先进的混合环氧内衬涂料体系进入北美。这种耐高温、耐磨涂层专门设计用以提供出色的柔性、耐用性和单涂层防护。Enviroline 2405 为超高固含量、低挥发性有机化合物( VOC 含量45 g /L) ) 的双组分多环胺固化环氧体系,更快更易在各种石油和天然气、化学品、采矿业、水和废水的环境中应用。室温下可采用任一标准无气或多组分喷涂设备应用。Enviroline 2405 可在6 h 内快速固化。这种重型衬里体系非常适合在高达150 ℃的温度下加工容器和罐体,Enviroline2405 能耐受在一系列化学物质包括温度高达80 ℃的原油的连续浸泡。该产品混合比例2 /1。Enviroline 2405 是柔性的,可应用于原油和石油散装储罐、井下管材、地板、沟槽、罐垫、污水坑、消毒器和分离器等。

Dampney 公司推出最新产品: 用于绝缘和非绝缘的钢铁和混凝土表面的高性能涂料。Protexior Chemical-Resistant Epoxy设计可耐湿- 干热循环、沸水、蒸汽。Protexior 环氧面漆与底漆配套使用提供了耐腐蚀性和耐热性( 高达232℃) ,符合ISO 20340 和ASTM B1-117 标准。典型用途包括管道、容器、阀门、通风系统。这种低VOC 含量的涂料具有酚醛环氧树脂并集成了硅树脂技术防护特点,适用于室内和室外绝缘( CUI) 应用的腐蚀防护,Protexior 体系符合: ASTM G 85-02改性盐雾,ASTM D-543 耐沸水性,ASTM D-3359 胶粘带试验和ISO 20340 附录A 耐老化性标准。

美国德克萨斯州达拉斯中央区域废水系统的污水泵站在其各种规格397 m 长的钢管上采用了Tnemec 公司创新的陶瓷环氧衬里涂料。Tnemec 公司的431 Perma-Shield PL 系列为一种无煤焦油改性多胺陶瓷环氧,具有低颜料体积浓度及最佳性能时100%的固体组成的特点。使用快速评估测试( 灾害性废水分析测试[SWAT]) 涂料和衬里,431 系列在曝光28 d后仍然属性能卓越范畴。废水管道的制造和涂覆在堪萨斯州的Scammon 进行,而后将管道运到达拉斯。所有管道的内部按照SSPC-SP5 /NACE1 白色金属喷砂清洁处理,厚度最少0. 08 mm。大多数的管道管径较大,施工者站在管内喷涂应用431,干膜厚度( DFT) 为1. 02~1. 27 mm。目前中央区域废水系统为达拉斯/沃斯堡地区120 万人提供完全处理的用水,月均流量7. 37 亿L/d。

陶氏涂料材料( DCM) 公司推出2 种新的VOC 含量超低的树脂技术。MAINCOTE AEH 丙烯酸环氧杂混树脂结合了丙烯酸的耐候性和耐UV 性与环氧树脂的耐化学品性,可用于双组分( 2K) 混凝土涂料,扩充了其可直接涂覆金属( DTM)的涂料产品系列,DCM 还推出MAINCOTE 4950 丙烯酸树脂,VOC 含量更低。MAINCOTE AEH 树脂在水性2K 混凝土涂料中提供优异的耐轮胎吸尘性,这使得其成为商用地板和有高性能和超低VOC 含量需求的小区车库地板的最佳选择。对于商业和机构墙体应用,MAINCOTE AEH 树脂具有优异的耐腐蚀性的特性。利用自然采光是绿色建筑增多的趋势,这样做减少了人工照明的成本和碳排放量。MAINCOTE AEH 树脂使得涂料增加了日光照射下防止内饰泛黄的耐紫外线能力。

SurfKoat 公司推出了金属FX 环氧车库地坪涂料,设计用于磨损的混凝土地面。该环氧地坪体系提供了一种修复和翻新混凝土路面的解决方案。该涂料中的一些含有金属粉末,而其他的则采用特殊的反射颜料。

PPG Industries 工业涂料业务部在欧洲、中东和非洲( EMEA) 市场推出Powercron Advantedge 新一代高边缘防护阳离子环氧电泳漆。其配方采用PPG 开发和的拥有专利的无金属催化剂技术,与竞争产品相比,具有多种性能和环保优势。无金属催化剂技术使Powercron AdvantEdge 电泳漆配方中不含锡,铋等重金属类化合物,以适应新兴的监管趋势,如新的欧盟REACH 法规。此外,Powercron AdvantEdge 电泳漆的固化温度低达160 ℃,这有助于制造商降低能源成本和相关的碳排放量。源于其分散能力,该涂料还可在复杂的零件上更厚和更均匀地成膜。铋全球储量是不确定的,它和其他重金属化合物正受到日益严格的环保限制。Powercron AdvantEdge 电泳漆是欧洲和美国研究团队多年合作开发的成果,他们旨在通过全球汽车OEM 的最高标准。

PPG Industries 的汽车修补漆业务部门推出了DELFLEETEvolution F4935,F4936 和F4937 HS 环氧底漆,该新系列底漆具有高固体分、低VOC 含量特点,对众多不同基材具有优异的附着力并具耐腐蚀性,按1 /1 与Delfleet Evolution F4938 HS环氧底漆固化剂配合使用。这些底漆的VOC 含量为210 g /L,满足目前美国和加拿大市场的管制要求。这些环氧底漆非常通用,可在很多表面应用,包括钢材、镀锌板、不锈钢、铝、玻璃纤维和OEM 涂层。新的底漆提供了良好的垂直悬挂和成膜性能,可作为底漆封闭剂直接在表面涂覆,或作为附加的涂层。这些底漆易于打磨,因而减少了工艺步骤,提高了生产效率。

由于北极交通的潜在增长,冰级( 冰区级别规定了一组建造规则,以确保船舶在预定的冰情下安全运行) 新船的建造增加,规模在不断扩大,约10%的冰级船舶订单载重超过6万t。不断增长的冰级船舶涂料需求使得PPG 防护及船舶涂料公司的冰级船体保护料SigmaShield 1200 的用量正在增长。PPG 提供3 种冰级船舶用涂料,SigmaShield 1200 是其中优秀的耐冰涂料,针对要求有非常高的耐磨性和耐冲击性的甲板和船体上应用,已在数艘工作在重冰区是常态的地区如波罗的海的集装箱船上服务十余年。该涂层可保护船体耐冰冲击该涂层的“顶级质量的环氧树脂基体和极硬的颜料结合”给船体提供了卓越的保护。该涂料在恶劣环境中具有很长的使用寿命。使用该涂层的一个好处是它易于应用,在干船坞的时间得以缩短。船厂可以使用其标准设备应用该涂料而不用订购专用设备。该涂料可在环境温度只有5℃ 条件下应用,固化非常迅速。Bore'有限公司技术总监表示该涂层表现非常好。Bore'公司的RO-RO/集装箱船Seagard 过去两年冬季船体上涂有这种涂层,在最近的船体检查中常年在冰冷的水域中工作的Seagard 状态完美。目前世界各地九千艘船舶正在使用该涂料。全球订单包括正在中国建造的121849 标箱蜂窝集装箱船和一艘61 450 t 载重杂货和集装箱船。

Hempel 公司宣布推出2 款新的纯环氧涂料Hempadur15600 和Easy 47700。该公司称Easy 47700 纯环氧底漆为四季皆宜干船坞船舶用全才产品,可用于船舶维修。该底漆开发用以满足所有气候条件下干船坞使用的可靠,用户友好和柔性涂层要求。Easy 47700 可以用在几乎所有的船舶表面(水线上下) 。它可以提供高表面耐受力,适合应用到各种表面,包括那些“不处于最佳状态”的表面,应用温度宽泛,为-10℃~40℃,这使得它可以在大多数干船坞和在一年中的大部分时间内使用。该涂层表面处理花费有限,其快速的干燥和重涂时间意味着船舶在码头的滞留时间更短。

Hempadur 15600 是一种符合IMO PSPC 货油舱标准的纯环氧舱涂层,可耐受连续浸泡在一系列化学品中,包括温度达80 ℃的原油。此外,这种新的纯环氧涂层因采用酚醛环氧而具有高交联密度,还增加了耐化学品性和耐腐蚀性,并具有坚硬、光滑亮泽的表面,易于清洗。Hempadur 15600 也适用于灰色和黑色水箱、泥浆和盐罐、冷冻海水鱼缸等。

美国橡树岭国家实验室( ORNL) 和华盛顿州立大学研究人员开发出改变液晶环氧树脂的微观结构和力学性能的热磁处理方法。这种环氧树脂的微结构的改变使得研究人员能够控制环氧的热膨胀系数,并能够进行结构设计和功能复合材料的生产。该方法采用现有的热加工和由超导磁体产生强大的磁场,使研究人员能够控制聚合物内的分子取向和最终其结构的晶体取向。这样就可以实现零热膨胀系数和聚合物高度结晶的目标。常规环氧树脂通常由无规取向的分子和从各个方向出发的分子链组成。使用热磁处理及磁响应分子链,能够形成高度一致的结构,类似于多堆板块置于一个架子上。研究人员采用X 射线、力学性能和热膨胀测试证实了该结构的方向性。

美国哈佛大学和麻省理工学院的研究人员正致力于更轻、更硬的材料研究,以帮助制造商减轻产品质量,同时保持产品的耐久性。哈佛的研究人员已能够使用纤维增强环氧基热固性树脂由3D 打印来制作模仿轻木的蜂窝复合材料。该技术产品可用以取代风力发电场大规模涡轮叶片中的夹芯板。该小组能够通过3D 打印带有纤维增强壁的蜂窝材料,这种材料比其他复合材料更坚硬。使用树脂,制造商可通过更精确地控制,创建更轻、更硬的材料。通过控制材料中填料( 碳化硅和碳纤维) 在材料中沉积的取向,研究人员可以控制材料的强度。该技术使得蜂窝复合材料同木材一样坚硬,比商用3D 打印聚合物材料硬10~20 倍,强度是打印聚合物复合材料的2 倍。

GMS Composites 开发出一种模具体系,该体系已被证实是维修波音777 的复合材料部件的理想选择。对飞机保养、维修及检修( MRO) 服务商来说如何让持久低温固化模具加工轻松、经济高效,以适应精确修复受损的小到中等规模的复合材料部件或制造新的替代品是一项持续的挑战。该模具需要与飞机上取下的复合部件精确匹配已达到最佳适配。此外,该模具必须提供高压灭菌阶段成型温度高达177℃时的结构支撑。湿树脂模具体系已被很好地建立起来,但对许多复合材料MRO 生产单元并不理想,车间操作人员对处理和使用预浸料更熟悉。定制预浸料生产商GMS Composites 已开发了GMS EP-250,一种低温环氧预浸料模具体系。总部在墨尔本的一个主要航空航天产品制造商已经证实对于维修波音777的复合材料其他飞机部件GMS EP-250 是一个很好的解决方案。GMS EP-250 环氧预浸料模具体系更为经久耐用,持续超过50 次拉动不开裂,模具真空完整性无损失,同时保持端部的表面质量和尺寸稳定性。GMS EP-250 预浸料23 ℃下有大约三周的保质期,-18 ℃下冷藏12 个月。由于保质期长,其可空运到亚洲、印度、中东等地,同时也给MRO 服务提供商提供了足够的处理时间。

澳大利亚昆士兰大学的Luigi Vandi 开发了一种新的工艺,通过在制造过程中掺入可焊接材料薄层使碳纤维环氧复合材料可以进行焊接。复合材料已成为现代飞机结构的首选材料。与金属不同,碳纤维环氧材料通常不能被焊接,这使得装配具有挑战性。Luigi Vandi 的这种新方法可以显著减少由复合材料制造飞机的装配时间,降低成本,有可能节省数十亿美元。采用该工艺,焊接复合材料只需15 min,而常规的粘接剂粘接方法通常耗费2 h。由于时间缩短和成本降低,该工艺有可能影响航天工程的未来。

过去一年尽管环氧树脂行业步履维艰,但应用领域仍不乏热点,例如在海洋工程和船舶领域应用的高性能树脂、涂料的需求有较强增长,可溶解的环氧技术正在吸引投资,采用纤维增强环氧基树脂由3D 打印已经可以制作更轻、更强的蜂窝复合材料,环氧碳纤维飞机部件的生产和维修工艺有了重大创新。环氧树脂应用技术正朝着高、精、尖的方向快速发展。(未完待续)

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