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　　據(jù)了解，目前中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用非常廣泛。環(huán)氧樹(shù)脂泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物。根據(jù)分子結(jié)構(gòu)，環(huán)氧樹(shù)脂大體可分為五大類(lèi):縮水甘油醚類(lèi)、縮水甘油酯類(lèi)、縮水甘油胺、線型脂肪族類(lèi)及脂環(huán)族類(lèi)環(huán)氧樹(shù)脂。目前用量最大的環(huán)氧樹(shù)脂品種是縮水甘油醚類(lèi)，而其中又以雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂為主。

　　環(huán)氧樹(shù)脂是一種重要的熱固性樹(shù)脂，以?xún)?yōu)異的力學(xué)性能、電性能和黏接性能而著稱(chēng)，它已被廣泛地應(yīng)用于多種金屬與非金屬材料的黏接、耐腐蝕涂料、電氣絕緣材料、玻璃鋼復(fù)合材料等的制造，在電子電氣、機(jī)械制造、化工防腐、航空航天、船舶運(yùn)輸及其他許多工業(yè)領(lǐng)域中起著重要的作用，是各工業(yè)領(lǐng)域中重要的基礎(chǔ)材料之一。

　　1·環(huán)氧樹(shù)脂主要工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)

　　雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂按其產(chǎn)品形態(tài)通常分為固態(tài)型環(huán)氧樹(shù)脂和液態(tài)型環(huán)氧樹(shù)脂兩大類(lèi)。根據(jù)分子量的不同，又可分為高、中、低分子量環(huán)氧樹(shù)脂。一般認(rèn)為，低分子量環(huán)氧樹(shù)脂的數(shù)均分子量在400以下，主要成分是二環(huán)氧甘油醚;高分子量環(huán)氧樹(shù)脂的數(shù)均分子量在1400以上;兩者之間為中分子量環(huán)氧樹(shù)脂。

　　雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)工藝一般分為一步法和兩步法。一步法是由雙酚A與環(huán)氧氯丙烷直接反應(yīng)制取環(huán)氧樹(shù)脂，常用于低、中分子量環(huán)氧樹(shù)脂的合成;兩步法是低分子量樹(shù)脂繼續(xù)與雙酚A反應(yīng)。高分子量環(huán)氧樹(shù)脂可用一步法合成，也可用兩步法合成。

　　(1)液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝一步法工藝:可分為一次加堿法和兩次加堿法，是把雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下進(jìn)行縮聚，即開(kāi)環(huán)和閉環(huán)反應(yīng)在同一反應(yīng)條件下進(jìn)行，目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)量最大的E-44環(huán)氧樹(shù)脂就是采用的該工藝。

　　兩步法工藝:可分為間歇法和連續(xù)法，是雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在催化劑(如季銨鹽)作用下，第一步通過(guò)加成反應(yīng)生成二酚基丙烷氯醇醚中間體，第二步在NaOH存在下進(jìn)行閉環(huán)反應(yīng)，生成環(huán)氧樹(shù)脂。兩步法的優(yōu)點(diǎn)是反應(yīng)時(shí)間短、操作穩(wěn)定、溫度波動(dòng)小、易于控制、加堿時(shí)間短、可避免環(huán)氧氯丙烷大量水解、產(chǎn)品質(zhì)量好而且穩(wěn)定、產(chǎn)率高。國(guó)產(chǎn)E-51、E54環(huán)氧樹(shù)脂就是采用兩步法工藝合成。

　　(2)固態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的生產(chǎn)工藝

　　一步法(國(guó)外稱(chēng)Taffy法)可分為水洗法、溶劑萃取法和溶劑法，是將雙酚A和環(huán)氧氯丙烷在NaOH作用下進(jìn)行縮聚反應(yīng)，用于制造中等分子量的固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的E-20、E-14、E-12等環(huán)氧樹(shù)脂基本上均采用此法。

　　水洗法是先將雙酚A溶于10%NaOH水溶液中，在一定溫度下一次性迅速加入環(huán)氧氯丙烷使之反應(yīng)，控溫，反應(yīng)完畢后靜置，除去上層堿水后用沸水洗滌十幾次，除去樹(shù)脂中的殘堿及副產(chǎn)物鹽類(lèi)，然后脫水得到成品。溶劑萃取法與水洗法基本相同，只是在后處理工序中除去上層堿水后，加入有機(jī)溶劑萃取樹(shù)脂，能明顯改善洗滌效果，然后再經(jīng)水洗、過(guò)濾、脫溶劑即得到成品。此法產(chǎn)品雜質(zhì)少，樹(shù)脂透明度好，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家多采用此法。

　　溶劑法是先將雙酚A、環(huán)氧氯丙烷和有機(jī)溶劑投入反應(yīng)釜中攪拌、加熱溶解，然后在50～70℃滴加NaOH水溶液，使其反應(yīng)，到達(dá)反應(yīng)終點(diǎn)后再加入大量有機(jī)溶劑進(jìn)行萃取，再經(jīng)水洗、過(guò)濾、脫溶劑即得成品。此法反應(yīng)溫度易于控制，成品樹(shù)脂透明度好，雜質(zhì)少，收率高，關(guān)鍵是溶劑的選擇。兩步法(國(guó)外稱(chēng)Advancement法)，可分為本體聚合法和催化聚合法，是將低分子量液態(tài)E型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚A加熱溶解后，在高溫或催化劑作用下進(jìn)行加成反應(yīng)，不斷擴(kuò)鏈，最后形成高分子量的固態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的E-10、E-06、E-03等環(huán)氧樹(shù)脂都是采用此種方法。

　　本體聚合法是將液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚A在反應(yīng)釜中先加熱溶解后，再在200°C高溫反應(yīng)2h即可得到產(chǎn)品。此法是在高溫下進(jìn)行反應(yīng)，所以副反應(yīng)多，生成物中有支鏈結(jié)構(gòu)，不僅環(huán)氧值偏低，而且溶解性很差，甚至反應(yīng)中會(huì)凝鍋。

　　催化聚合法是將液態(tài)雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂和雙酚A在反應(yīng)釜中加熱至80～120℃使其溶解，然后加入催化劑使之發(fā)生反應(yīng)，讓其放熱自然升溫，放熱完畢冷卻至150～170℃反應(yīng)1.5h，經(jīng)過(guò)濾即得成品。

　　2·世界環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)和消費(fèi)情況

　　近幾年，全球環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)能增長(zhǎng)迅速，2002年全球產(chǎn)能為132萬(wàn)t/a，2012年進(jìn)一步擴(kuò)張至398萬(wàn)t/a，同比增長(zhǎng) 3.6%，新增的產(chǎn)能主要來(lái)自于中國(guó)。全球環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)兼并及投資活動(dòng)較為活躍，經(jīng)過(guò)一系列的兼并重組，目前全球環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)的前三甲為陶氏化學(xué)、中國(guó)臺(tái)灣南亞塑膠和邁圖特種化學(xué)。其中，陶氏化學(xué)的環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)能居行業(yè)首位，在美國(guó)、巴西、德國(guó)、意大利、日本、韓國(guó)和中國(guó)均設(shè)有工廠，約占全球總產(chǎn)能的15%。中國(guó)臺(tái)灣南亞塑膠在2011年新投產(chǎn)18.6萬(wàn)t/a環(huán)氧樹(shù)脂裝置，約占全球總產(chǎn)能的12%，排在全球第二位。邁圖2012年10月關(guān)閉其位于德國(guó)的2.5萬(wàn)t/a環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)裝置，目前約占全球總產(chǎn)能的10%，居全球第三。 2012年世界環(huán)氧樹(shù)脂的消費(fèi)量為225萬(wàn)t。美國(guó)、西歐和亞洲是環(huán)氧樹(shù)脂的主要消費(fèi)區(qū)域。消費(fèi)主要以涂料為主，2012年該領(lǐng)域消費(fèi)的環(huán)氧樹(shù)脂約占總消費(fèi)量的45%;其次是電子電氣、復(fù)合材料、膠黏劑、建筑材料等領(lǐng)域，分別占總消費(fèi)量的25%、13%、9%、5%。

中國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)和消費(fèi)情況解析

　　3·我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)和消費(fèi)情況

　　我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂的工業(yè)化生產(chǎn)始于1958年，但在20世紀(jì)80年代以前發(fā)展一直比較緩慢。改革開(kāi)放以來(lái)，特別是80年代中后期，巴陵石化從原日本東都化成公司引進(jìn)3000t/a環(huán)氧樹(shù)脂裝置，江蘇無(wú)錫市樹(shù)脂廠從德國(guó)貝克萊特公司引進(jìn)3000t/a環(huán)氧樹(shù)脂裝置后，我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)業(yè)開(kāi)始得到快速發(fā)展。2000年我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)能為16萬(wàn)t/a，產(chǎn)量為10萬(wàn)t。2010年產(chǎn)能達(dá)到155萬(wàn)t/a，2012年產(chǎn)能進(jìn)一步增加至197萬(wàn)t /a。雖然我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)能增長(zhǎng)快速，但是品種單一，近幾年新增產(chǎn)能多為生產(chǎn)基礎(chǔ)環(huán)氧樹(shù)脂，而對(duì)高附加值的特種環(huán)氧樹(shù)脂的生產(chǎn)還較少。

　　隨著全球環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)發(fā)展重心逐步向中國(guó)轉(zhuǎn)移，國(guó)際上不少投資者紛紛在中國(guó)大陸選址建廠，例如陶氏化學(xué)、建滔化學(xué)等都計(jì)劃在中國(guó)新建生產(chǎn)裝置。預(yù)計(jì)未來(lái)環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)展的總體趨勢(shì)是產(chǎn)能迅速增長(zhǎng)，生產(chǎn)趨向集中，產(chǎn)品向系列化、功能化發(fā)展，質(zhì)量普遍提高，適應(yīng)國(guó)際市場(chǎng)需求變化，強(qiáng)化特種樹(shù)脂和配套助劑的開(kāi)發(fā)。

　　2012年我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂的消費(fèi)總量為101.4萬(wàn)t，主要用于涂料和電子電氣領(lǐng)域，二者占環(huán)氧樹(shù)脂消費(fèi)總量的75%，其他25%主要用于生產(chǎn)復(fù)合材料、膠黏劑及建筑材料等。

　　近年來(lái)隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)、集裝箱業(yè)、覆銅板行業(yè)、房地產(chǎn)、水利工程、電網(wǎng)改造、信息產(chǎn)業(yè)及新能源的發(fā)展，環(huán)氧樹(shù)脂的用量逐年上升，且特種環(huán)氧樹(shù)脂的消費(fèi)量將會(huì)有較大的增長(zhǎng)，其中復(fù)合材料行業(yè)發(fā)展最快。

　　4·國(guó)內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)出口情況

　　2007年之前，我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂的進(jìn)口量?jī)r(jià)齊增，到2007年進(jìn)口量達(dá)到28.2萬(wàn)t，2008年和2009年受美國(guó)金融危機(jī)的影響有所降低，2010年全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)好轉(zhuǎn)，進(jìn)口量大幅增長(zhǎng)。隨著國(guó)內(nèi)新增生產(chǎn)裝置的陸續(xù)投產(chǎn)，2011年進(jìn)口量大幅回落，至2012年進(jìn)口量繼續(xù)下降至 20.5萬(wàn)t。

　　從出口來(lái)看，2002～2008年，我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂的出口量呈逐年遞增的趨勢(shì)，2008年達(dá)到高點(diǎn)，2009年受美國(guó)金融危機(jī)影響，出口量減少，2010～2011年出口量有所回升，但仍未達(dá)到金融危機(jī)前的水平。2012年由于歐債危機(jī)引起全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)滯緩，出口量下降至7.1萬(wàn)t。

　　5·國(guó)內(nèi)環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格走勢(shì)及預(yù)測(cè)

　　2008年金融危機(jī)導(dǎo)致環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格降低到谷底，從2009年開(kāi)始環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格節(jié)節(jié)高升，液體618樹(shù)脂漲幅達(dá)67%，而固體 604樹(shù)脂漲幅達(dá)82%。進(jìn)入2010年以后，環(huán)氧樹(shù)脂的價(jià)格延續(xù)了2009年的上升趨勢(shì)，環(huán)氧樹(shù)脂的價(jià)格重新回到了金融危機(jī)之前的價(jià)格高位。2011年年初環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格一度猛漲，固體、液體環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格創(chuàng)下歷史新高，但二季度后環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格便陷入長(zhǎng)時(shí)間的“回調(diào)怪圈”。

　　2012年年初在強(qiáng)勁的原料成本助推下，環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格有所回彈，固體604樹(shù)脂價(jià)格回升至19500元/t，液體618樹(shù)脂價(jià)格升至21300元/t。但2012年4月份后，環(huán)氧樹(shù)脂市場(chǎng)需求持續(xù)低迷，產(chǎn)品的高庫(kù)存導(dǎo)致價(jià)格下降，固體604樹(shù)脂在16000～18000元/t的價(jià)格區(qū)間波動(dòng)，液體618樹(shù)脂價(jià)格在18000～20000元/t的價(jià)格區(qū)間波動(dòng)。

　　2013年第一季度，由于原材料價(jià)格的推漲，環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格步入上行通道，液體環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格超過(guò)18000元/t，固體環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格高點(diǎn)達(dá)到17600元/t。進(jìn)入第二季度，由于下游需求不振，環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格有所回落，液體環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格回落至17000～18000元/t區(qū)間內(nèi)，固體環(huán)氧樹(shù)脂價(jià)格最低降至15500元/t。

　　6·未來(lái)環(huán)氧樹(shù)脂發(fā)展趨勢(shì)測(cè)

　　目前，我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)呈現(xiàn)低端產(chǎn)品過(guò)剩、高端產(chǎn)品不足的狀態(tài)。2007年以后，我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂開(kāi)始大幅擴(kuò)能，但整個(gè)行業(yè)發(fā)展局限于單純的速度、規(guī)模、數(shù)量的增長(zhǎng)，沒(méi)有從質(zhì)量提高、品種的更新?lián)Q代、科技進(jìn)步上做文章，質(zhì)和量沒(méi)有統(tǒng)一。2012年，我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)能為197萬(wàn)t/a，但真正為市場(chǎng)急需的特種環(huán)氧樹(shù)脂僅占總產(chǎn)量的10%，大量高附加值、高技術(shù)含量的產(chǎn)品仍然依賴(lài)進(jìn)口，例如電子級(jí)環(huán)氧樹(shù)脂、阻燃環(huán)氧樹(shù)脂、液晶環(huán)氧樹(shù)脂、多官能團(tuán)環(huán)氧樹(shù)脂等，這嚴(yán)重阻礙了我國(guó)環(huán)氧樹(shù)脂行業(yè)及其下游產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。

　　在不久的未來(lái)，隨著我國(guó)特種環(huán)氧樹(shù)脂生產(chǎn)技術(shù)的不斷成熟，將彌補(bǔ)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)特種環(huán)氧樹(shù)脂的空白，逐步替代進(jìn)口產(chǎn)品，我國(guó)的環(huán)氧樹(shù)脂市場(chǎng)將會(huì)越來(lái)越寬廣。