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    科學技術論文

    環氧活性稀釋劑行業發展現狀

    時間:2021年09月30日 所屬分類:科學技術論文 點擊次數:

    摘要:介紹了目前國內外環氧活性稀釋劑主要生產企業的產能、產量以及開工率等情況,分析了我國環氧活性稀釋劑的消費量和消費結構,并對國內環氧活性稀釋劑行業發展影響較大的部分風電產業政策作了匯總。 關鍵詞:環氧活性稀釋劑;產能;消費;風電產業政策 0引

      摘要:介紹了目前國內外環氧活性稀釋劑主要生產企業的產能、產量以及開工率等情況,分析了我國環氧活性稀釋劑的消費量和消費結構,并對國內環氧活性稀釋劑行業發展影響較大的部分風電產業政策作了匯總。

      關鍵詞:環氧活性稀釋劑;產能;消費;風電產業政策

    化工設計

      0引言

      環氧樹脂材料要求的粘度根據用途的差別而定,例如涂料、澆注和浸漬等用途所要求的粘度比液態的DGEBA樹脂還要低。高粘度環氧樹脂可加入稀釋劑來降低環氧樹脂體系的粘度并改進工藝性能。通常稀釋劑按機能分為非活性稀釋劑和活性稀釋劑[1]。非活性稀釋劑為惰性溶劑,如芐醇、苯、甲苯、二甲苯、醇、酮等,不參與環氧樹脂的固化反應,僅達到物理混合、降低粘度的目的。非活性稀釋劑會隨固化反應揮發,樹脂固化物出現孔隙,收縮率增大,粘結力、力學強度及熱變形溫度降低,且一般會產生VOC排放。

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      在環氧樹脂體系中添加環氧活性稀釋劑是改善環氧樹脂工藝和性能的重要途徑,改性后的環氧樹脂材料由于其操作工藝和性能的提升,進一步擴大了在復合材料受力構件、電子電氣以及高性能結構膠粘劑等方面的應用。環氧活性稀釋劑與環氧樹脂具有良好的相容性,可直接參與環氧樹脂的固化反應,成為固化物交聯網絡結構的一部分,在降低環氧樹脂粘度、改善其工藝性能的同時,還能增強固化物的柔韌性,且不產生新的揮發物。

      1環氧活性稀釋劑行業發展現狀

      環氧活性稀釋劑主要與液體環氧樹脂配合,應用于環氧樹脂基復合材料、涂料、電子電氣和膠粘劑等領域。隨著下游行業對專業化、功能化、高性能、環保型環氧樹脂材料需求的不斷增長,環氧活性稀釋劑憑借其良好的功能性、配方設計的靈活性以及環保等特性,在環氧樹脂體系中得到日益廣泛的應用。

      目前國內外常用的環氧活性稀釋劑有20多種,主要為縮水甘油醚類化合物,按所含反應性環氧基的數量又可分為單縮水甘油醚和多縮水甘油醚。根據最終產品的操作工藝和性能要求,可以選擇在環氧樹脂體系中加入不同比例的活性稀釋劑,單環氧基縮水甘油醚稀釋效果較好,其質量分數一般不超過環氧樹脂的15%,多環氧基縮水甘油醚質量分數則達到20%~25%。

      1.1全球行業發展現狀及預測

      20世紀中期,國外對環氧活性稀釋劑的研究十分活躍,從反應機理、動力學等方面進行過許多探討,相繼開發出系列產品,主要品種有丁基、辛基、烯丙基、C12~C14烷基等單縮水甘油醚,以及乙二醇、二乙二醇、丁二醇等多縮水甘油醚系列,品種數量有幾十種之多。自產業化以來,全球環氧活性稀釋劑產品品類不斷豐富,應用領域持續拓展,行業總產值呈快速增長趨勢。

      2020年全球環氧活性稀釋劑行業總產能21.7萬t,產量16.4萬t,整體開工率75.58%。全球環氧活性稀釋劑主要生產企業有安徽新遠、亨斯邁、埃迪亞貝拉化學、美國RPP和湖北綠色家園等,2020年這5家企業環氧活性稀釋劑產能合計13.7萬t,約占全球總產能的63.13%。未來全球環氧活性稀釋劑市場仍將持續發展,預計到2025年全球總產能達到32.0萬t,產量達到28.0萬t。

      1.2國內行業發展現狀及預測

      我國自20世紀90年代開始重視環氧活性稀釋劑的應用研究和產業化開發,相比國外起步較晚,雖陸續有多個品種面市,但品種不全,與國外相比質量方面存在一定差距。為滿足日益增長的市場需求,以安徽新遠為代表的國內企業立足自主創新, 先后開發環氧活性稀釋劑系列產品達數十種,改變了國內活性稀釋劑品種單一、產品檔次及技術水平低、高端產品依賴進口的現狀。經過數十年的努力,我國環氧活性稀釋劑的生產和應用得到了迅速發展。2020年,中國環氧活性稀釋劑行業總產能8.2萬t,同比增長20.59%,總產量7.3萬t,同比增長35.19%,行業平均開工率為89.02%。預計到2025年中國環氧活性稀釋劑行業總產能將達到15.0萬t,總產量將達到14.0萬t。

      2020年中國環氧活性稀釋劑表觀消費量為9.5萬t,同比增長26.67%。預計2021~2025年消費量年均增長14.87%,到2025年消費量將達到16.0萬t。中國是世界上最大的環氧活性稀釋劑生產國,生產企業中,產能規模在萬噸以上的只有2家。

      1.3環氧活性稀釋劑企業介紹

      目前我國環氧活性稀釋劑行業集中度高,具有一定的準入門檻,生產企業較少,僅有安徽新遠、湖北綠色家園新材料、江蘇三木、臺灣長春化工等幾家。

      1)安徽新遠科技股份有限公司成立于2004年,主要從事環氧活性稀釋劑、環氧樹脂等產品的研發、生產、銷售,擁有環氧活性稀釋劑共40多個品種,具備4.1萬t/a的生產能力,是目前國內活性稀釋劑品種最全,產能最大的生產企業。

      2)湖北綠色家園新材料技術股份有限公司成立于2011年,主要從事苯甲醇、苯甲酸芐酯、苯甲醛、環氧活性稀釋劑、環氧固化劑以及環氧樹脂等產品的研發、生產、銷售,擁有環氧活性稀釋劑十余種,具備2萬t/a的生產能力。3)江蘇三木集團有限公司成立于1992年,主要從事合成樹脂、溶劑、精細化工原料等相關產品的研發、生產與銷售,主要產品包括液體環氧活性稀釋劑、固體環氧活性稀釋劑、環氧活性稀釋劑、環氧樹脂、環氧氯丙烷、醇酸樹脂、丙烯酸、燒堿、環氧丙烷等,擁有環氧活性稀釋劑十余種,環氧活性稀釋劑產能0.8萬t/a。

      2環氧活性稀釋劑消費結構

      近年來,得益于環氧活性稀釋劑品種不斷豐富、產品品質提升以及行業內企業對產品應用的深入研究和持續探索,環氧活性稀釋劑也作為有機中間體和化學助劑在有機硅、光固化樹脂、表面活性劑、固化劑、塑料助劑、紡織助劑等領域獲得日益廣泛的應用。未來,隨著產品品種增加、品質提升以及應用技術進步,環氧活性稀釋劑的應用領域仍有望進一步擴大,發展前景廣闊。據統計,2020年我國環氧活性稀釋劑表觀消費量達到9.5萬t,主要應用領域為復合材料行業,其次為涂料行業,分別占消費總量的62.2%和9.1%;電子電氣、膠粘劑、有機硅各領域分別占8.3%,7.2%,4.4%;塑料助劑、紡織助劑、固化劑、表面活性劑等其他領域占消費總量的8.8%。

      3行業相關政策

      我國環氧活性稀釋劑下游最大消費領域是復合材料,風電產業的發展帶動了復合材料產業鏈的發展和進步,是復合材料市場增長的主要力量之一。因此,環氧活性稀釋劑行業發展受風電產業政策的影響較大。目前我國的風電產業政策一度以補貼政策為主,隨著技術進步和應用規模的擴大,風電成本迅速下降,相關政策也在不斷調整。主要體現在:

      1)政府逐步下調風電上網標桿電價。自2019年起,風電標桿上網電價改為指導價,作為風電項目競價的最高限價,要求陸上風電在2021年實現全面平價,體現了全面實施競爭配置的政策導向。

      2)由補貼鼓勵建設向驅動平價上網發展。為減少風電行業對國家補貼的依賴,優先發展補貼強度低、退坡力度大、技術水平高的項目,逐步實施風電競價機制。3)補貼側重于海上風電,政府提出自2021年1月1日起,新核準的陸上風電項目不再享受補貼優惠,但海上風電項目補貼依然維持。

      風電領域復合材料中長期可持續發展,風電已成為中國五大主力電源之一,未來積極情景下可滿足30%以上電力需求。“十四五”期間,預計國內年均風電新增裝機容量為40~60GW,國內年均海上風電新增裝機容量為4~6GW。據統計,目前在全球風電葉片中使用的復合材料已超過250萬t,對應環氧活性稀釋劑約10萬t。未來隨著風電產業的綠色環保和健康可持續發展,我國環氧活性稀釋劑行業將迎來第二次高速發展期[11]。

      4結語

      “十三五”期間得益于風電需求的拉動,我國環氧活性稀釋劑行業得到快速發展,其產能由5.0萬t/a快速增長到8.2萬t/a,年均增長率10.4%,產量由3.2萬t快速增長到2020年7.3萬t,年均增長率17.9%。而未來在碳達峰、碳中和的目標指引下,“十四五”期間我國環氧活性稀釋劑行業將繼續保持較高的增長速度,預計2025年我國環氧活性稀釋劑產能達到15萬t,產量約14萬t。

      參考文獻:

      [1]廖國峰,沈偉,呂飄飄,等.適用于拉擠成型工藝環氧樹脂及其碳纖復合材料研究[J].化工新型材料,2021,49(7):1-9.

      [2]靳昊,姚嘉,易忠來,等.活性稀釋劑對環氧樹脂快速修復材料性能的影響[J].鐵道建筑,2020,60(9):151-153.

      [3]顧佳,王建莉.環保型低黏度柔性環氧樹脂灌漿材料的制備及性能研究[J].精細石油化工進展,2020,21(2):50-53.

      [4]樓永堅.活性稀釋劑法制備聚苯并噁嗪樹脂復合材料及其加工性能的研究[D].南京:浙江理工大學,2019.

      [5]王潤亭.單官能度環氧活性稀釋劑改性咪唑類固化劑的合成及固化行為研究[D].北京:北京化工大學,2018.

      作者:謝洪良1,賈楠2

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