摘 要:介紹了2011―2012年國外環氧氯丙烷及環氧樹脂的產能建設以及環氧企業的經營動態。綜述了日本、美國環氧樹脂工業近況,環氧樹脂及其固化劑和相關助劑等新產品的開發以及環氧膠粘劑、涂料和復合材料等應用領域的工業進展。

關鍵詞:環氧樹脂;固化劑;脫模劑;阻燃劑;上漿劑;膠粘劑;涂料;復合材料

0  引  言

  2011年下半年至2012年上半年國外環氧樹脂需求持續下滑,市場供應過剩。以往環氧樹脂的需求都是由下游電子、汽車和建筑等行業拉動,汽車業的需求仍比較穩健,健康發展。而其他2個產業由于許多試圖削減預算赤字和減少債務,公共建設項目被縮減,從而對環氧樹脂的需求下降;部分地區電子行業的需求也有所下降,因為消費者在經濟不穩定時期電子產品的消費意愿也會減少。預算的削減和緊縮貨幣政策也影響到了。已經縮減了許多公共項目,包括下游的風電場建設,取消了專項補助,從而影響到國際環氧樹脂市場。對于國外廠商而言,這意味著他們無法再向出售更多的專項產品。這種需求下降導致不少國外產商都在尋求消化多余的產量。

1 產能建設和企業經營動態

1.1 產能建設
  蘇威(Solvay)公司的泰國子公司Vinythai投資1億2千萬歐元建設了級規模的以生物資源為原料的環氧氯丙烷工廠。
  這家工廠在Map Ta Phut地區,使用蘇威自己的Epicerol技術將精煉植物油得到的副產品甘油轉化為生物原料。蘇威表示這項技術受到多達1000條的專利保護。該工廠擁有每年10萬t的生產能力。環氧氯丙烷是環氧樹脂必不可少的原料之一,而環氧樹脂作為電子、汽車和航空材料的防護涂料應用不斷增長,基于一種可再生資源為原料的環境可持續發展技術現已在亞太地區快速增長,這個級的工廠開始為客戶提供服務,創造了Vinythai的客戶和股東共贏的局面。
  亨斯曼公司表示其正規劃將位于麥金托什環氧樹脂的產能大規模擴充,以應對快速增長的航空航天材料的應用需求。該項投資估計大約5000萬美元,將使該地的環氧產能增加1倍。亨斯邁公司發言人表示,多官能環氧樹脂作為鋁和其他材料的替代品的需求和航空航天工業的需求預測是影響這一決定的主要因素。如果獲得批準,麥金托什的新增生產線將在2~3年內完成,2015年投產。該發言人說,亨斯邁公司先進材料業務今年投資力度強勁,通過加倍在瑞士蒙泰的產量,在美國和在歐洲都擴大了多功能環氧樹脂樹脂的生產,并提高了其在麥金托什現有的純化生產能力。
  小西化學工業公司(和歌山市)在福井縣坂井市的環氧樹脂工廠12月開工建設。該項目投資100億美元,將在2013年10月開始運作。此外,2014―2015年該項目2期工程正在考慮之中。福井計劃建設生產廠房、行政大樓以及倉庫25400 m2和總建筑面積為7000m2的環氧樹脂碳纖維復合材料(CFRP)生產單元。碳纖維復合材料已被B787等新一代波音飛機的機翼采用,小西化學已委托領先的化學品制造商生產。結合現有生產線的主體廠房建成后,年生產能力將增加1倍至1000t。此外,2期工程將進一步增加500t產能。B787預計將在2013年完整規模化生產,在2015年進一步擴大產量。
1.2 企業經營動態歸
  亨斯曼聚氨酯部門與匈牙利布達佩斯的Polinvent(一家研究密集型企業)簽署了合作協議,Polinvent近開發了一系列新的胺-環氧加成物并獲得專利。兩家公司將共同尋求從Polinvent加成物到聚氨酯和聚脲涂料以及其他粘接劑和彈性體產品所派生的利益。根據這項涵蓋了研究、開發、制造、貿易和知識產權條款的協議,初3年亨斯曼將獨家擁有Polinvent,加成物。在此期間,兩家公司將尋求新的應用機會并將新的加成物產業化。
  目前通過邁圖專用化學品公司的位于俄亥俄州哥倫布的分銷商Brenntag公司,南美涂料和其他制造商可以購得該公司行業領先的EPONTMEPIKURETM和EPI―REZTM產品。邁圖專用化學品公司為南美市場提供了廣泛的產品線,包括特種環氧樹脂、環氧稀釋劑和胺固化劑。邁圖EPI―REZTM水性樹脂、EPIKURETM水性固化劑、EPONTM樹脂和HELOXYTM改性劑可用于海洋和工業防護涂料、土木工程以及膠粘劑領域,具有優異的耐化學品性和耐腐蝕性,高力學強度,耐熱性,低吸濕性,高伸長率。邁圖是領先的特種化學品和先進材料制造商,年銷售額超過75億美元,也是大的環氧樹脂供應商之一。為了確保可靠地供應高性能的產品,邁圖與Brenntag合作在南美洲分銷環氧樹脂產品,并利用巴西庫里蒂巴和科蒂亞辦事處提供本地銷售支持。

2 日本、美國環氧樹脂工業

2.1 日本
  據日本環氧樹脂工業協會統計,日本2011年環氧樹脂產量為127.473 kt,比2010年下降了6%,出口22.859 kt,下降11%,國內需求環氧樹脂104.613 kt,下降6%。據分析,地震的影響和經濟增長放緩是導致需求收縮的主要因素。日本國內汽車、船舶重防腐及罐用涂料的需求較為堅挺。半導體封裝用材料、電工層壓板和澆注料等電氣領域的需求低迷,下降幅度較大(見表1)。

 

  表2為2012年上半年日本環氧樹脂各領域消費量情況。

 

  2012年上半年(1~6月)日本環氧樹脂產量為61.651 kt,較上年同期年下降了9%。其中,國內需求51.125 kt,下降了7%。汽車、船舶重防腐及罐用涂料用量21.388 kt,減少3%,土木建筑、膠粘劑及其他領域用量11.183 kt,減少5%,半導體密封材料、電工層壓板及澆注料等主要電氣領域用量18.518 kt,下降了12%,同時出口為11.360 kt,比上年減少9%。日本環氧樹脂自2011年第2季度以來的低迷狀況仍在繼續,沒有好轉跡象。
2.2 美國
  美國環氧樹脂的需求2012年將超過國內生產總值約1%~2%。美國環氧樹脂的主要產能見表3,北美近來環氧樹脂的價格趨勢見圖1。

 

  2011年美國汽車銷量提高,環氧樹脂在汽車涂料市場的銷售強勁,銷售額2012年將再次增加。美國電子產品涂料市場也走強,消費品的銷售穩定并因平板電腦和手機的需求增長有所增長。船舶涂料、多功能涂料和膠粘劑市場保持平穩。進口增加(尤其是從亞洲),國內供應松動。出口方面,根據美國國際貿易委員會(ITC)公布的數據,2011年11月美國環氧樹脂出口與去年同期相比下降了31%,從14.428 kt下降至9.975 kt。進口11月份增長了5%,從2010年的5.716 kt增至5.994 kt。
  2011年下半年,美國國內的價格下降了60~79美分/kg,進口材料過剩。而2012年初這種現象沒有再現。2012年3月美國Sunoco公司在賓夕法尼亞州費城的545 kt/a異丙苯單元關閉后,使得異丙苯供應吃緊,價格提高,并通過BPA傳遞到下游環氧樹脂產業。環氧氯丙烷價格也因11月13日日本東曹Nanyo chlorvinyls廠發生爆炸上漲,供應緊張。

3 新產品

3.1 環氧樹脂和固化劑
  法國蒙彼利埃第二大學開發了一種完全基于植物油材料的綠色環氧樹脂。基于植物油的多胺由葡萄籽油和半胱氨氯通過UV引發硫醇-烯反應制得。然后該多胺與環氧化亞麻子油熱交聯形成生物基環氧樹脂。以往部分生物基環氧樹脂可由從環氧化的亞麻子油制得,和這種方法的差異在于該體系的多胺也是生物基的。這種方法的另一個優點是不采用雙酚A制備環氧樹脂(雙酚A將受到日益嚴格的審查,特別是其制備的環氧樹脂應用于食品罐頭襯里時)。
  領先的環氧基樹脂和固化劑生產商邁特種化學品公司在2012年5月8~10日印第安納波利斯舉辦的美國涂料展上介紹了2種用于混凝土和金屬涂層新的低揮發性有機化合物(VOC)高性能環氧樹脂體系。EPONTM樹脂896和EPIKURETM固化劑3389組成的無溶劑環氧體系設計提供優異的寬泛的耐化學品性,如耐酸,甚至濃縮硫酸和鹽酸,醇類,酮類,汽油和制動液。此外,此體系可在溫度下降到5℃時過夜固化。EPIKOTETM樹脂874L―X―90和EPIKURE固化劑3175是一種高固含量的環氧體系,提供優異的性能,VOC<250 g/L。相比其他的高固含量環氧樹脂,EPIKOTE樹脂874L―X―90提供了較低的溶液粘度和更快的干燥時間。EPIKURE固化劑3175提供了更好的耐腐蝕性和耐化學性,由于其不包含任何芐醇和增塑劑,長期表現非常出色。
  陶氏環氧推出了用于土木工程行業并采用新的高性能DEHTM固化劑的寬泛的環氧樹脂產品組合。該公司表示,其擴大的產品組合包括環氧組分、特種樹脂、固化劑和樹脂共混物以及制定的固化劑方案,以滿足特定的應用需求。這些產品的加入提高了公司滿足特定的配方、應用和終使用性能的需求。陶氏通過收購歐洲的固化劑生產商UPPC公司,在整個歐洲有良好的業績記錄。陶氏表示其產品線包括土木工程行業的應用,如混凝土底涂、自流平地坪、工業地坪、水泥漿和砂漿、混凝土裂縫修補和涂層二次防護。特殊的擴大環氧組合產品包括低釋放和水性固化劑。創新的、低排放的系列固化劑,滿足低揮發性有機化合物(VOC)和低氣味要求,對于室內空間如學校和醫院非常適用(這些場合用戶長時間暴露在地板排放環境中)。下一代DEH800水性系列固化劑是在地板和室內需要避免使用有機溶劑時的理想選擇。優點包括低氣味、快速干燥和固化、更快地應用。該產品具有在低溫條件下固化的能力,可在各種氣候和季節中應用。
3.2 助劑
  阿克塞爾塑料研究實驗室推出了用于高Tg(玻璃化轉變溫度)環氧樹脂的模具脫模劑MoldWiz INT―1881。該脫模劑設計用于那些采用酸/酐、咪唑、胺或雙酚A固化的環氧體系,特別是具有較高Tg的環氧體系,它可適用于所有的復合材料工藝,包括拉擠成型。與許多其他產品不同的是,INT―1881具有易于脫模,不影響Tg和固化的優點。保持材料的Tg在通信、電子和航空航天產業尤為關鍵,在這些領域高溫和動態應力受到特別關注。MoldWiz INT―1881已被證明在這些應用中獨具特色。
  科萊恩推出了2種先進的用于電氣和電子行業(E&E)的低用量無鹵環氧樹脂阻燃劑:Exolit®EP 150和EP 200,專門用于環氧樹脂層壓板,樹立了印刷電路板高效無鹵阻燃劑的新標桿。Exolit EP 150和EP 200具有非常高的磷含量(分別為25%和29%),低劑量使用即可達到防火需求。例如,達到UL 94 VO防火等級比傳統的阻燃劑用量減少50%。Exolit EP 150是1種低粘度的液體,EXOLIT EP 200是固體。以EXOLIT EP為阻燃劑的壓板符合IPC測試規范所要求的力學、電氣和電子性能要求。無鹵覆銅面板市場的份額已從2004年的2%增長至2010年的13%,無鹵阻燃劑市場前景廣闊。科萊恩的Exolit EP產品滿足了市場偏好液體阻燃劑的需求,但重要的是它們阻燃效率優于傳統的阻燃劑。
  為了滿足風力渦輪機制造商生產更長,更輕葉片的需求,3B公司已在市場推出了2種具有成本競爭力,采用優化上漿工藝的高性能增強料。Advantex SE2020和HilPer-texTM W2020專門設計用于環氧聚合物體系,并進一步突破玻璃纖維葉片設計的限制,以解決風電行業面臨的新挑戰并支持多兆瓦特渦輪機的增長。與常規材料相比,3B的上漿劑提供了更好的潤濕性,因而提供了更穩定的層壓質量,樹脂基體的粘接性顯著改善。剪切強度較高(高達15%的面內剪切強度),更大纖維間強度(高達50%)。這些靜態性能的改善轉化為優異的動態性能。測定給定應力水平的疲勞壽命提高了2~7倍。這些獨特性能,連同很好的耐水解性和3B無硼玻璃的固有耐腐蝕性,使該產品對許多其他環氧復合材料的結構應用,如壓力容器、管道、板簧等也具有吸引力。

4 應用領域發展

4.1 膠粘劑
  Master Bond推出了一種具有極高拉伸強度的單組分環氧EP15。主要用于測試符合ASTM C633規范的火焰噴涂涂層的粘附或粘結強度。EP15在各種應用領域提供高強度的粘接。這種單組分環氧可很好地粘接許多相同或不同基材。特別是粘接金屬和陶瓷。其在室溫下的拉伸強度超過83 MPa,該100%的反應體系提供了優異的尺寸穩定性,固化后收縮率極小。適用-51~121℃,具有優良的耐化學品性能,可承受熱循環。該體系提供了良好的流動性,粘度為40~65 Pa・s,148~176℃下60~90 min固化。
  EP3HTSMed是一種通過USP VI級認證的新的導電銀填充粘合劑/密封膠,開發用于生產應用中需要嚴格粘接和密封的場合。該環氧體系具有固化快速和拉伸剪切強度超過6.9 MPa的特點。體系100%的反應,完全符合USP VI級醫療應用的要求。
  該銀填充環氧粘合劑/密封膠的體積電阻率<0.001 Ω・cm,導電性顯著。適用溫度溫度-51~204℃,可耐受強熱循環和許多化學物質,包括水、燃料、油和大多數有機溶劑。EP3HTSMed是一種觸變膏體,25℃下比重為2.90。它不需混合,只需接觸壓力在148℃熱固化20~40 min或在121℃下固化40~90 min。固化過程中的收縮性極小,邵氏D硬度60~80,對各種金屬、玻璃、硫化橡膠、陶瓷和許多塑料均可很好粘接。
  EP30D10是一種耐磨,彈性可在低溫下使用的環氧膠,除具備傳統環氧膠的粘接性,還具備聚氨酯的韌性和耐磨損性。該雙組分膠耐熱循環和化學品。EP30D10適用溫度寬(-269~104℃),已成功地在許多低溫領域應用。它可室溫固化。可以澆注超過2.5 cm厚的零件,固化無額外放熱。EP30D―10具有優良的電絕緣性能和光學透明性,通常在電子、航空航天和光學產業的澆注和封裝領域應用。一旦固化,該彈性體系的拉伸強度為10.3 MPa,23℃伸長率超過150%。這種100%的反應型粘接劑不包含任何溶劑或稀釋劑,固化收縮小。EP30D―10兩組分混合比為100:5(質量),混合粘度<100 Pa・s,室溫下操作期180 min。
  EP36AO是一種柔性,導熱耐高溫單組分B-階段環氧體系,設計用于電子灌封和封裝應用,兼具高導熱號熱穩定性。這種柔性的耐熱環氧樹脂具有優良的力學性能,適用溫度很寬(-62~260℃。一旦固化,介電強度為400 V/μm,體積電阻率為(2~3)×1012 Ω・cm和25℃熱傳導率1.30~1.44 W/m・K,60℃熱膨脹系數超過75×10-6/℃,拉伸強度超過13.8 MPa。具有長期的耐化學性。EP36AO在82℃下的凝膠時間為30 min,148 ℃下2~2.5 h完全固化。只要不超過82 ℃ EP36AO將保持其流動性。
  EP42HT2ND2Med Black是一種醫療級環氧膠粘劑,可耐受醫療行業的惡劣環境,完全符合美國藥典VI級塑料的測試要求。這種雙組分環氧可耐受反復的高壓滅菌和殺毒其中包括輻射、蒸汽、環氧乙烷和化學滅菌劑等方法。
  EP42HT-2ND2MedBlack是良好的電絕緣體,體積電阻率超過1012 Ω・cm,熱膨脹系數(35~40)×10-6/℃,介電常數3.8,室溫下拉伸強度超過82.8 MPa。耐熱高達232℃,具有耐化學品性。此環氧可方便地在室溫下48~72 h固化。佳固化程序是100~125℃熱固化2~3 h,然后室溫下過夜。混合比100:40(重量)或100:50(體積),100 g料室溫下操作期30~45 min。
  EP76M―1是一種雙組分鎳填充導電環氧膠粘劑,按重量或體積比1:1混合。體積電阻率為5~10 Ω・cm。該產品為低釋氣的膠粘劑,熱導率1.15~1.30 W/m・K,室溫下固化后拉伸剪切強度13.8 MPa。EP76M―1具有耐熱沖擊和耐化學性,高粘結強度,熱膨脹系數3×10-5/℃。適用溫度范圍為-51~121℃,100%反應,不含有稀釋劑或溶劑。
  UV16是一種高性能,耐化學品性增強的UV固化環氧體系。兼具優異的力學強度和快速固化的特點。UV16設計用于苛刻的粘接、密封和涂層應用。它是一種單組分體系,1 min固化,在室溫下采用商業UV光源時間更短。
  UV16固化厚度為3.2 mm,具有2%~3%的收縮率,基本上低于大多數自由基UV固化膠粘劑。一旦固化,拉伸強度超過28.3 MPa,邵氏硬度D超過75。UV16在90~125℃下后固化30 min,粘接劑的玻璃化轉變溫度為135℃,并提高其耐化學性。
  UV16提供優異的耐化學性,特別是對酸和溶劑。在20%的硫酸中浸泡3個月,增重<3%;在90%異丙醇中浸漬增重<2%,體積電阻率1.6×1015 MΩ・cm的,該環氧樹脂在149℃下電絕緣性能優良。UV16的粘度為200~400 mPa・s。
  陶氏化學新推出了Dow AIRSTONETM77―T3粘合劑,一種環氧基膠粘劑體系,用于將半殼粘接在一起完成風電葉片結構制造。該公司表示,Dow AIRSTONETM77―T3是Dow AIRSTONETM77系列膠粘劑的一個新產品,AIRSTONETM77粘合劑被制造商廣泛采用以幫助滿足風能產業更強、更輕風力葉片的要求。陶氏表示,為提高制造效率,與以前的粘合劑相比,Dow AIRSTONETM77―T3提供了一個佳平衡:適用時間增長30%,固化率加快10%。該產品比傳統風力發電機葉片膠粘劑觸變性低,這使得它在應用中更容易控制,可以降低沿粘接縫處修改或重塑固化的粘合劑的后續返工需要。更簡單的應用程序也可以降低缺陷和廢品率,顯著節約成本。Dow AIRSTONETM77―13優化了風電葉片的力學性能,使其斷裂韌性增長30%,增加了葉片的耐用性。
  FORTEGRATM環氧增韌劑用于復合材料以及結構膠粘劑、電子層壓板、澆注和涂料。FORTEGRATM產品線的3種增韌化學機理提供了提高環氧樹脂韌性的替代解決方案:100―系列產品基于專有的道康寧嵌段共聚物技術,200―系列產品是彈性體改性的環氧官能團加成物(液體環氧樹脂和丁腈橡膠彈性體反應形成),300―系列產品是新型預成形的芯殼橡膠(CSR)的粒子在環氧樹脂中的穩定分散體。
  VORAFORCETM復合材料體系以高性能的環氧樹脂和聚氨酯為基礎,采用現代制造技術,如纏繞、拉擠、灌注、反應注射成型(RIM)和長纖維注塑(LFI)成型。VORAFORCETM復合體系的一個共同點是它們高層次的質量和性能,使客戶能夠在關鍵因素,如生產效率、強度、韌性和耐溫性方面獲得競爭優勢。
  為簡化硅錠粘接,防止晶圓破損,HENKEL公司已推出了樂泰3382TM,一種可水脫粘的環氧膠粘劑,據說可以對硅和錠鋸過程中使用的玻璃和金屬安裝基板提供優異的粘接強度。該膠可取代傳統的需要腐蝕性酸剝離的環氧樹脂。據報道該產品暴露于熱水中分解很容易,摒棄了腐蝕性脫粘的方法,靛得硅晶片清洗過程中產生的硅廢物少化。固化時,該產品為粉紅色,易于在目視檢查時將硅錠與金屬和玻璃的安裝基板區分開來。3382粘接劑的氣味無腐蝕性,不會腐蝕設備,并完全兼容目前的晶圓清洗解決方案和流程。
  位于瑞士巴塞爾的亨斯曼先進材料公司已經開發出一系列環氧樹脂無縫塑型膏(SMPS),使船用插頭和模具得以廉價和快速制造。SMP具有許多獨特的優點。例如,他們提供良好的球磨特性,研磨后,材料上看不到接頭或空隙。他們還提供了良好的尺寸精確,使得復雜的形狀的構建成為可能。此外,操作技巧需求降低,與常規技術相比,較少需要精加工處理表面。然而,采用采用SMP制造插頭和模具由于勞動力成本和電腦數控加工需要(CNC)價格較貴。RenPaste 4666,亨斯曼新的環氧SMP系列產品,已被設計為使用數控機床操作,同時仍適合人工操作。這是通過Huntsman提出的一個“化學觸變性”的概念實現的,其允許用戶通過簡單地改變混合參數改變SMP的流變。這改變了SMP的特性,從可快速涂覆的厚度達10 mm的流體至厚度達40 mm能夠被涂覆的各種材料。該產品在垂直表面上無流掛及過多的放熱。用戶可以按個人工作所需選擇膏體流變性從高速自動化應用到手工應用。SMP的可調流變減少了額外的修理或重新加工模型的需要。此外,銑削。RenPaste 4666后,其表面質量精細,減少了進一步精加工需要,該產品還表現出良好的尺寸穩定性和高精度模型的低收縮性。
  Sauereisen公司開發的RestoKrete208是一種基材修復用環氧砂漿,可作為防止水流人和滲透混凝土或磚基材的屏障。RestoKrete208專用于需要恢復結構完整性的基板修復,可填補空隙,不規則處及混凝土中的氣穴。
  Trelleborg公司推出了提高現場性能用于CIPP(翻轉襯里)安裝的新環氧樹脂系列產品。以往排水管修復使用聚酯類樹脂在環境溫度下固化。混合后可操作時間20~60 min,但在炎熱夏天因環境溫度高,聚酯固化很快而難于應用。
  Trelleborg公司開發了一系列的環氧樹脂,不會很快變硬。該系列每個產品都有不同的適用期,使運營商能夠按工作需要選擇合適的產品。管道襯里放置到位后,可以使用蒸汽或熱水開始固化,過程更加可控,有足夠的時間進行工作。EPROPOX HC120有2 h的適用期,采用熱水可以1~2 h固化。EPROPOX適用期寬泛,25℃下從60 min~44 h,適用于非常大的下水道,襯墊可在工廠或倉庫浸漬,從而減少現場破壞。而Machmade主要適用于直徑10~15 cm的較小管道。襯墊光潔度好,無任何折痕,新樹脂有很好的可靠性。
4.2 涂料
  涂料供應商Hempel集團發布了一種新的無溶劑環氧涂料HEMPADUR35900,用于儲罐和管道的內壁。該涂料為胺固化酚醛環氧,適用溫度高達93 ℃,雙組分,無溶劑,高固含量,在應用過程中不釋放揮發性有機化合物。該涂料已被優化采用無氣噴涂和刷涂,也可以非常高的干膜厚度涂覆應用。
  宣偉(Sherwin―Williams)公司近推出了一種高固含量,無有害空氣污染物(HAP)的環氧涂料Macropoxy80,設計用于船舶和海洋工程中的潮濕表面,該涂料可解決在海水和淡水浸泡以及大氣暴露中所造成的鋼鐵腐蝕的問題。
  Macropoxy80是一種改性的長鏈取代酚醛環氧樹脂,具有高表面耐受性,建議用于沿海地區,海水和淡水浸泡,艙底和濕脫空區,水和廢水箱,水下船體,甲板和上層建筑。還可以用作涂有防污涂料的水下船體系統的防腐底漆。該涂料具有高固含量配方(80%),減少了溶劑滯留(這會導致涂層過早失效)的可能性。除無HAP,Macropoxy80揮發性有機化合物含量低(<250 g/L),可采用標準的固化劑在4~49℃應用或采用低溫固化劑在-18~25℃應用。
  據報道,聚苯胺涂覆鋼的防腐性源于腐蝕電位的增加,還與在金屬表面上形成穩定的金屬氧化物層時聚苯胺的氧化還原催化性相關。國外有報道將微聚苯胺(MicroPAni)和分散的納米聚苯胺顆粒(NanoPAni)作為一種新的水性環氧涂料的防腐添加劑直接添加到一種新的水性固化劑(RIPI WBH)中(采用的環氧樹脂為EPON 100)。涂層的聚苯胺用量從0.01%(質量分數,下同)NanoPAni到0.3%MieroPAni。根據ASTM D7055標準制得碳鋼板,采用空氣噴涂樹脂混合物,室溫下干燥一周。涂層的干膜厚度為60μm。鹽霧和橫割附著力測試的結果表明,用0.01%的納米聚苯胺的涂層有好的防腐效率。這種改善是由于納米聚苯胺顆粒(50~60 nm的)在金屬表面上形成穩定和均勻的氧化物層。
  Arizona Polymer Flooring(APF)公司推出了高度專業化的環氧涂層體系VaporSolve濕氣修復體系,設計用以將濕氣敏感的地板與各種級別的混凝土濕氣隔離。據APF稱,該體系可以用于混凝土已知的濕氣問題;混凝土干燥速度太慢或當混凝土不具有蒸氣緩凝劑以及未來的濕氣條件不可預測的情況。VaporSolve產品包括底漆,面漆,粘接和裂縫填充劑。共有3個體系市售:基本型、超級型和新拌混凝土型。
  PPG推出了Amercoat 240通用環氧樹脂涂料,具有優異的邊緣保留性和預涂少的特點。該產品具有表面寬容性,可直接涂覆金屬,優異的潤濕性和邊緣覆蓋特性以及抗磨損性和非常低的V0C含量。Amercoat 240LT是專門在寒冷地區冬季應用的新配方。它可以在-6.7℃低溫下應用,-17.8℃固化。不含添加劑或備用固化劑,這種單組分涂層適用于石油化工、海洋基礎設施和海洋任務。
  鹽水是海洋環境中造成船舶腐蝕的一個重要因素。以硅醇酸作為面漆的船舶和艦艇已經使用了好幾年,其性能持續性不長。耐候性外層涂料預計可以滿足軍用標準提出的高耐久性要求。美國海軍開始尋找替代涂層,要求降低維護,提供更長的使用期,且只需清潔,而不是重新噴涂。主營防護及船舶涂料的宣威-威廉姆斯公司開發出一種環氧硅氧烷涂料Polysiloxane XLE―80,兼具環氧和硅氧烷的性能,混合比例4:1。該產品具有雙重反應性。在與大氣中的水分反應中,硅氧烷成分通過減少氧化再生賦予涂層耐久性和耐化學性;與胺反應時環氧樹脂組分賦予涂料韌性和耐腐蝕性。與有機硅醇酸涂料相比,聚硅氧烷涂料可以降低涂層和勞動力成本近26%。該涂層具有高固體含量(接近80%,按體積計),不含任何危險的空氣污染物溶劑(HAPS),揮發性有機物(VOC)含量<250 g/L。該涂層具有許多優點。首先,它無HAPS,滿足環保法規要求。聚硅氧烷只需要2層涂層,這確保了外部涂裝干船塢時間減少。當硅醇酸樹脂用作涂料時,水手們需要涂覆以維護和修飾。新涂層提高了室外耐久性,不需要涂料維護。此外,與有機硅醇酸樹脂相比,預期船只的面漆使用壽命延長2~3倍。近,該涂料在美國海軍攻擊艦Bonhommie Richard上應用,符合軍用標準。除了作為船舶涂料使用,涂層還可用于在工業環境鋼材表面,如結構鋼、罐外壁、管道及工業發電廠。
  Industrial Nanotech公司推出的Nansulate EPX是一種耐化學腐蝕的環氧保溫涂料,耐化學品,阻燃。開發用于管道、儲罐和設備的保溫以降低能源成本,耐受惡劣環境。該雙組分環氧樹脂配方組成對酸、堿和燃料具有防濺保護,減少熱量傳遞到低能需求。它可以應用紋理噴霧器、鏝刀或硬毛刷施工。這種質感涂料為水性,低氣味,可保溫表面溫度高達204℃,包括蒸汽管道、鍋爐、閥門、換熱器、烤箱和冷凍水管絕緣表面。它可用于金屬(涂覆Nansulate高熱底涂)和非金屬表面。該涂層可禁受潮濕環境,降低能源消耗,降低表面溫度,并減少通過熱設備排放到周圍環境的熱量。
  Jotun公司推出新一代環氧厚漿涂料Jotamastic90,一種市場上先進的高科技表面處理和維護底涂料。該產品是一種高耐用涂料,具有很多優勢,如特殊的耐腐蝕性,復涂間隔時問更短,更廣泛的表面涂層兼容性,使用Jotun的Multi Colour IndustfY調色系統可增加顏色的靈活性。Jotamastic90具有優異的耐腐蝕性,適合于惡劣的環境。與現有產品比,它減少了高達40%的干燥時間,從而減少停機時間和復涂間隔時間。Jotamastic90提供了與大多數面漆,包括聚硅氧烷和雙組分丙烯酸類的相容性。Jotamastic90的多色也證明了強色面漆遮蓋力的顯著改善。該涂料的潤濕和滲透能力提高,還提供了更好的層間附著力。
4.3 復合材料
  2011年9月26日首架波音787飛機交付使用。Hexcel公司的幾百個HexMC部件已被認證用于該飛機。HexMC是一種新型的復合材料,源自航空航天工業中使用的高強度碳纖維/環氧帶。它具有低密度,良好的強度和剛性,使得復雜的復合形狀制品系列的生產得以成本效益化,而原先這些部件不得不由金屬加工或鍛造生產。HexMC部件與同樣的航天碳纖維/環氧預浸料部件相比,重量減輕。認證的HexMC部件包括窗框、支架、管件、角撐板、夾板等。這種新的低密度、高強度復合材料框架對飛機的2個關鍵特征有重大影響:它可以比傳統的鋁合金框架減輕近50%的重量,并提供出色的損傷容限。
  Norplex―Micarta公司的NP572復合材料由高強度的玻璃纖維與環氧樹脂構成,開發用于高溫電絕緣領域。室溫和高溫下均具有優良的物理、力學和電氣性能。Norplex―Micarta公司是美國高性能熱固性復合材料的制造商,報道稱該材料可在150℃下至少保留其室溫彎曲強度的50%。
  NP572因其優良的可加工性,出色的尺寸穩定性,優異的抗蠕變性和長期耐用性要優于高溫玻璃纖維氈復合材料和高性能玻璃填充的熱塑性塑料。在使用中,產品通常是暴露于連續的高溫(如155℃)數年之久。該材料低的Tg為180℃,NP572可作為標準的材料用于H級絕緣的電氣設備符合NEMA G―11和MIL―1―24768/3 GEB標準。
  美國加利福尼亞州都柏林的赫氏公司開發了熱固性環氧樹脂混合物用于大型復合材料結構的構造,無需使用高壓釜或高整合壓力。據該公司介紹,這種環氧樹脂混合物適用于飛機機身和火箭外殼結構。該樹脂也可以被用作織物的粘接劑,在室溫下具有較長的適用期。利用傳統的方法固化熱固性預浸復合材料時,浸漬纖維層在加熱及高壓縮壓力下固化,各層層壓在一起形成所需的組件。這通常要使用高壓釜。即使是很小的高壓滅菌器也非常昂貴。歐洲專利1 522 549中赫氏描述的樹脂混合物包括:環氧樹脂(50%~60%,質量分數,下同),可能是三官能環氧樹脂,雙官能環氧樹脂或兩者以大致相等的量混合;固化劑(20%~30%);剛性棒聚合物(15%~25%),應該是5~20μm的小尺寸,足以使其被均勻地分散和溶解在樹脂混合物中。剛性棒聚合物是種施加應力或變形應力在聚合物主骨架上,而不改變其構象的聚合物。帶有苯甲酰基的R基連接聚(1,4-亞苯基)骨架的剛性棒聚合物優選用于在該混合物中。通常的剛性棒聚合物溶解溫度范圍約70~125℃。該溶解溫度必須低于所述樹脂混合物的固化溫度,以確保該顆粒狀成分會溶解在加工窗口溫度內,而不啟動樹脂混合物的固化過程。剛性棒狀顆粒溶解后熱硬性混合物的粘度增加。一旦達到大粘度,樹脂被冷卻形成固體樹脂。被加熱到加工溫度時,該樹脂的粘度迅速增加,它的這種高粘度使得組件的生產無需使用高壓釜中。
  多寧頓城堡的模具制造的專業廠商Ebalta Kuntstoff公司2011年11月在英國展覽中心復合材料工程機械展上介紹了2種新的環氧定制澆注材料,Ebablock 170和Ebablock 1820以及一種新的制造技術Fibretemp。
  Ebablock 170和Ebablock 1820以及Ebablock EP138被稱為在市場上推出的商業化環氧定制澆注材料,專門針對復合材料應用,如預浸料工具。Ebalta公司記錄的澆注材料的尺寸范圍已達8 m長,400 mm厚。EP 138材料可澆注厚度可達350 mm,體積高達600 L。Fibretemp過程涉及電加熱復合材料模具生產復合材料部件,無論是使用樹脂灌注系統,樹脂填充碳纖維預浸料或標準的濕法鋪層工藝。該技術無需在大烤箱或高壓釜中加熱或后固化,具有能源效率特別適合具有很大的表面區域的大型模具。Fibretemp使用一種由標準碳纖維構成靠近模具表面的電加熱元件。Ebalta認為傳統的供熱系統運行存在因不均勻加熱短路和模具翹曲的風險。Fibretemp通過特定取向的碳纖維和模具加熱區域的詳細設計避免了這些問題。模具表面的結構和加熱元件由5 mm厚碳層壓板構成。Fibretemp關鍵的優勢還包括較短的脫模時間,提高了生產力,安全的工作環境,因為只有低電壓應用到工具,并在模具內提高了樹脂的流動性以確保復合材料部件生產的準確度和高質量。
  Hecel公司發布的新的預浸料可在5 min內固化,這是一項技術突破,將有助于滿足日益增多的汽車設備制造商和工業市場對更高效的復合材料方案的需求,使產率增加,且不影響投資和勞動力成本。HexPly M77在150℃只需2 min固化,具有顯著優勢,尤其是這種反應體系還提供了23℃下長達6周的適用期,非常適合大批量生產,如制造滑雪板。除周期短外,M77也完全符合歐盟REACH法規,這對汽車行業非常有吸引力。M77適合用于壓縮成形,可以使用真空技術模制,高Tg(125℃),允許在高溫脫模。它是一種高性能可用于大批量形狀復雜的零件生產的成型材料,特別設計用于壓縮成形。快速固化周期和壓縮成型的組合使該產品特別適用于體育用品,汽車和廣泛的工業部件。
  邁圖專用化學品公司在JEC展會上推出4款環氧體系新產品擁于更長、更輕的風力發電機轉子葉片,承諾將徹底改變傳統的設計和生產。邁圖專用化學品公司是領先的環氧樹脂、固化劑供應商和風力發電機葉片用粘膏制造商。EPIKOTETMMG―SRRIMR 145,一種環氧灌注體系,如同玻璃纖維那樣可用于注入碳纖維,使制造商能夠省去預浸料坯處理的耗時,一種新的化學機理使得EPIKOTE MGS RIM145低放熱,更長時問保持低粘度,可制造更強、更輕的碳纖維復合材料,甚至厚的材料更加方便和具有成本效益。此外,樹脂性能本身明顯強于行業標準,一樣可以用于玻璃纖維。EPIKOTE MGS RIMR 155是一個新的,低發熱的樹脂體系,設計用以控制很厚的結構部件灌注過程中復合材料內的熱變化,這種安全的體系使得周轉更快,固化準確并提高了力學性能。EPIKOTE的MGS RIMR 9000是一種低粘度環氧模具體系,具有較長的適用期。一旦固化并使用,采用EPIKOTE的MGS RIMR 9000制造的模具比其它模具系統具有更高的玻璃化溫度,將能夠承受推薦使用產品如EPIKOTE MGS RIMR 145的溫度。EPIKOTE MGS BPR 435,邁特種化學品的新粘膏產品,具有以往基準4倍的疲勞性能,BPR 135G3 BPR 435改善了流變性能,固化更快,減少了葉片制造的周期時間,而其較低的密度降低了葉片重量和成本。這種更強、更輕、更耐用粘合劑使得用戶對更長轉子葉片的制造和使用更加自信,特別是在較方便的地點如海上。該公司的新風能灌注和模具樹脂產品使碳纖維增強組件,甚至是厚的部件,如梁帽的生產更實用,成本更低。新的,超強耐用的粘膏支持非常大的風力渦輪機的組裝和長期使用。

5 結 語

  國外環氧市場受經濟大環境影響,整體仍處于低迷狀態,但汽車、船舶和航空航天的應用需求仍較為旺盛,與此相關的高性能涂料和復合材料開發成為熱點,同時綠色環保的環氧樹脂體系研發也在緊鑼密鼓進行。可以預見今后這些領域將對環氧樹脂工業繼續向前發展做出更大貢獻。

 

透過上述文章的介紹

無論是碳纖維板材還是其他複合材料,產品的後加工品質,一直以來都是製造廠爭取客戶訂單的關鍵

因為好的加工品質才能讓客戶的產品精細度更好

過去以量取勝的策略在現在的環境上,對於一般產品可能還適用~

但是對於精密產業與複合材料的廠商而言

「質大於量」這是不爭的事實

為了讓後加工的品質更上一層樓,切割機臺的選擇就非常重要

瑞士ZUND數位切割機為全球最頂尖數位切割機品牌,也是世界知名品牌指定合作的切割機臺

鋁板及發泡材質切割:

19mm厚度的發泡型PVC材質與3mm鋁合金材質皆可快速切割

皮革切割:

厚度為2mm的皮革材料,影片中切割速度為1000mm/s 在極短的時間內即可完成複雜的圖型切割

確實的完全切斷,輕鬆取下切割完成的部件

預浸布與碳纖維材料:

工程師於電腦前繪製出要切割圖形與各部件標示記號或料號
噴印標示完成後隨即進行外型切割作業

三層碳纖維編織乾布裁切:

碳纖維重量僅鋼鐵的五分之一,但強度卻是鐵的10倍
透過ZUND的高速切割系統與模組化刀具設備,裁切完成

蜂巢板切割:

蜂巢板是一種相當輕且透氣的材料,使用覆蓋一層塑膠布料在蜂巢板上幫助固定

ZUND切割機不僅可以穩定物件,銑刀模組更能讓確實完成銑切斷差製程

朝安科技協助您擁有四大服務

最完整的教育訓練:解析ZUND切割機所有設定
來自原廠專業訓練:100%傳授所有設定技巧
最快速的參數設定:針對不同材質不同參數完整複製
最完善客服機制:操作問題馬上替您解決

讓ZUND在臺灣的夥伴們想有最完整與專業的技術服務.

聯繫方式
公司地址: 臺中市豐原區三豐路二段549巷417號
營業時間: 星期一 - 星期五: 9AM - 5PM
聯繫電話: 04-25226221

ZUND8515FGG15RF5FG

zund碳纖維切割機zundcarbon fiber切割機,zund玻璃纖維切割機,zundglass fiber切割機,zund預浸布切割機,zundprepreg切割機,zundpre-preg切割機,zund蜂巢板切割機,zundhoneycomb切割機,zund克維拉切割機,zundkevlar切割機,zund石墨切割機,zundgraphite切割機,zund光學壓克力切割機,zund光學擴散板切割機,zundacrylic 切割機,zundpc切割機,zundpe切割機,zundpvc切割機,zundpeek切割機zund工程塑膠切割機,zundCFRP切割機,zundGFRP切割機,zundCFRTP切割機,zund熱塑板切割機,zund先進材料切割機,zund新進複合材料切割機,zund複合材料切割機,zundcomposite切割機,zund功能性織品切割機,zund功能性織布切割機,zund橡膠墊片切割機,zund皮革切割機,zundFpc軟性印刷電路板切割機,zund手機保護貼切割機,zund紡織布切割機,zund飛機零件切割機,zund防彈背心切割機,zund合成纖維切割機,zund凱夫拉纖維切割機,zund風力發電機風扇切割機,zund直升機螺旋槳切割機,zund汽車零件切割機,zund卡車篷布切割機,zund地毯切割機,zund遮雨棚切割機,zund熱氣球切割機,zund風帆切割機,zund木質框架切割機,zund海綿橡膠切割機,zund醫療器材切割機,zund濾心切割機,zund濾網切割機,zund高壓電塔零件切割機,zund滑鼠裝備切割機,zund皮帶切割機,zund皮革公事包切割機,zund皮手套切割機,zund皮鞋切割機,zund絲絨沙發切割機,zund皮靴切割機,zund皮夾克切割機,zund真皮座椅切割機,zund真皮座墊切割機,zund鞋底切割機,zund皮錢包切割機,zund半導體材料切割機,zund太陽能電板切割機,zund高溫超導材料切割機,zund絲綢切割機,zund塑料切割機,zund玻璃纖維樹脂複合材料切割機,zund碳纖維樹脂複合材料切割機,zund紡織pos架切割機,zund木質產品切割機,zund金屬雕刻切割機,zund標誌雕刻切割機


zund s3 m800-acrylic 台中雷射切割雕刻代工zund G3 XL-3200-Keyboard foil台中雷射切割雕刻代工zund G3 XL-3200-Fpc軟性印刷電路板台中雷射雕刻
不容忽視的預浸料市場 zund L-1200-acrylic 台中雷射雕刻碳纖維增強耐熱環氧樹脂復合材料工藝性能研究 zund G3 3XL-1600-composite台中雷射雕刻國內風電及葉片市場發展概述 zund G3 M-2500-Plastic foil台中雷射切割雕刻代工

arrow
arrow

    y9tww989 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()