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熱固性樹脂的發展方向

發布時間:2022-07-11 19:04:14

❶ 復合材料都包括哪些方面,哪方面比較好

概念
復合材料(Composite materials),是以一種材料為基體(Matrix),另一種材料為增強體(reinforcement)組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代,因航空工業的需要,發展了玻璃纖維增強塑料(俗稱玻璃鋼),從此出現了復合材料這一名稱。50年代以後,陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合,構成各具特色的復合材料。
[編輯本段]分類
復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為:①纖維復合材料。將各種纖維增強體置於基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布於基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。
60年代,為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要,先後研製和生產了以高性能纖維(如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等)為增強材料的復合材料,其比強度大於4×106厘米(cm),比模量大於4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別,將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同,先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。其使用溫度分別達250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。先進復合材料除作為結構材料外,還可用作功能材料,如梯度復合材料(材料的化學和結晶學組成、結構、空隙等在空間連續梯變的功能復合材料)、機敏復合材料(具有感覺、處理和執行功能,能適應環境變化的功能復合材料)、仿生復合材料、隱身復合材料等。
[編輯本段]性能
復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料,其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍,還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復合可得到膨脹系數幾乎等於零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性,因此可按製件不同部位的強度要求設計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料,在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合,不但鈦的耐熱性提高,且耐磨損,可用作發動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復合,使用溫度可達1500℃,比超合金渦輪葉片的使用溫度(1100℃)高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨,構成耐燒蝕材料,已用於航天器、火箭導彈和原子能反應堆中。非金屬基復合材料由於密度小,用於汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合製成的復合材料片彈簧,其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。
[編輯本段]成型方法
復合材料的成型方法按基體材料不同各異。樹脂基復合材料的成型方法較多,有手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、RTM成型、熱壓罐成型、隔膜成型、遷移成型、反應注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型等。金屬基復合材料成型方法分為固相成型法和液相成型法。前者是在低於基體熔點溫度下,通過施加壓力實現成型,包括擴散焊接、粉末冶金、熱軋、熱拔、熱等靜壓和爆炸焊接等。後者是將基體熔化後,充填到增強體材料中,包括傳統鑄造、真空吸鑄、真空反壓鑄造、擠壓鑄造及噴鑄等、陶瓷基復合材料的成型方法主要有固相燒結、化學氣相浸滲成型、化學氣相沉積成型等。
[編輯本段]應用
復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度高,可用於製造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。
復合材料的發展和應用
復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料,它可以發揮各種材料的優點,克服單一材料的缺陷,擴大材料的應用范圍。由於復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點,已逐步取代木材及金屬合金,廣泛應用於航空航天、汽車、電子電氣、建築、健身器材等領域,在近幾年更是得到了飛速發展。
隨著科技的發展,樹脂與玻璃纖維在技術上不斷進步,生產廠家的製造能力普遍提高,使得玻纖增強復合材料的價格成本已被許多行業接受,但玻纖增強復合材料的強度尚不足以和金屬匹敵。因此,碳纖維、硼纖維等增強復合材料相繼問世,使高分子復合材料家族更加完備,已經成為眾多產業的必備材料。目前全世界復合材料的年產量已達550多萬噸,年產值達1300億美元以上,若將歐、美的軍事航空航天的高價值產品計入,其產值將更為驚人。從全球范圍看,世界復合材料的生產主要集中在歐美和東亞地區。近幾年歐美復合材料產需均持續增長,而亞洲的日本則因經濟不景氣,發展較為緩慢,但中國尤其是中國內地的市場發展迅速。據世界主要復合材料生產商PPG公司統計,2000年歐洲的復合材料全球佔有率約為32%,年產量約200萬噸。與此同時,美國復合材料在20世紀90年代年均增長率約為美國GDP增長率的2倍,達到4%~6%。2000年,美國復合材料的年產量達170萬噸左右。特別是汽車用復合材料的迅速增加使得美國汽車在全球市場上重新崛起。亞洲近幾年復合材料的發展情況與政治經濟的整體變化密切相關,各國的佔有率變化很大。總體而言,亞洲的復合材料仍將繼續增長,2000年的總產量約為145萬噸,預計2005年總產量將達180萬噸。
從應用上看,復合材料在美國和歐洲主要用於航空航天、汽車等行業。2000年美國汽車零件的復合材料用量達14.8萬噸,歐洲汽車復合材料用量到2003年估計可達10.5萬噸。而在日本,復合材料主要用於住宅建設,如衛浴設備等,此類產品在2000年的用量達7.5萬噸,汽車等領域的用量僅為2.4萬噸。不過從全球范圍看,汽車工業是復合材料最大的用戶,今後發展潛力仍十分巨大,目前還有許多新技術正在開發中。例如,為降低發動機雜訊,增加轎車的舒適性,正著力開發兩層冷軋板間粘附熱塑性樹脂的減振鋼板;為滿足發動機向高速、增壓、高負荷方向發展的要求,發動機活塞、連桿、軸瓦已開始應用金屬基復合材料。為滿足汽車輕量化要求,必將會有越來越多的新型復合材料將被應用到汽車製造業中。與此同時,隨著近年來人們對環保問題的日益重視,高分子復合材料取代木材方面的應用也得到了進一步推廣。例如,用植物纖維與廢塑料加工而成的復合材料,在北美已被大量用作托盤和包裝箱,用以替代木製產品;而可降解復合材料也成為國內外開發研究的重點。
另外,納米技術逐漸引起人們的關注,納米復合材料的研究開發也成為新的熱點。以納米改性塑料,可使塑料的聚集態及結晶形態發生改變,從而使之具有新的性能,在克服傳統材料剛性與韌性難以相容的矛盾的同時,大大提高了材料的綜合性能。
樹脂基復合材料的增強材料
樹脂基復合材料採用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。
1、玻璃纖維
目前用於高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。由於高強度玻璃纖維性價比較高,因此增長率也比較快,年增長率達到10%以上。高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面,近年來民用產品也有廣泛應用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫製品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬於耐高溫的玻璃纖維,是比較理想的耐熱防火材料,用其增強酚醛樹脂可製成各種結構的耐高溫、耐燒蝕的復合材料部件,大量應用於火箭、導彈的防熱材料。迄今為止,我國已經實用化的高性能樹脂基復合材料用的碳纖維、芳綸纖維、高強度玻璃纖維三大增強纖維中,只有高強度玻璃纖維已達到國際先進水平,且擁有自主知識產權,形成了小規模的產業,現階段年產可達500噸。
2、碳纖維
碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能,首先在航空航天領域得到廣泛應用,近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛採用。據預測,土木建築、交通運輸、汽車、能源等領域將會大規模採用工業級碳纖維。1997~2000年間,宇航用碳纖維的年增長率估計為31%,而工業用碳纖維的年增長率估計會達到130%。我國的碳纖維總體水平還比較低,相當於國外七十年代中、末期水平,與國外差距達20年左右。國產碳纖維的主要問題是性能不太穩定且離散系數大、無高性能碳纖維、品種單一、規格不全、連續長度不夠、未經表面處理、價格偏高等。
3、芳綸纖維
20世紀80年代以來,荷蘭、日本、前蘇聯也先後開展了芳綸纖維的研製開發工作。日本及俄羅斯的芳綸纖維已投入市場,年增長速度也達到20%左右。芳綸纖維比強度、比模量較高,因此被廣泛應用於航空航天領域的高性能復合材料零部件(如火箭發動機殼體、飛機發動機艙、整流罩、方向舵等)、艦船(如航空母艦、核潛艇、遊艇、救生艇等)、汽車(如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等)以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。
4、超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一,尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優良。它還具有優良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性,許多國家已用它來製造艦艇的高頻聲納導流罩,大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領域,在汽車製造、船舶製造、醫療器械、體育運動器材等領域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應用前景。該纖維一經問世就引起了世界發達國家的極大興趣和重視。
5、熱固性樹脂基復合材料
熱固性樹脂基復合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體,以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強材料製成的復合材料。環氧樹脂的特點是具有優良的化學穩定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機械強度,廣泛應用於化工、輕工、機械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個領域。1993年世界環氧樹脂生產能力為130萬噸,1996年遞增到143萬噸,1997年為148萬噸,1999年150萬噸,2003年達到180萬噸左右。我國從1975年開始研究環氧樹脂,據不完全統計,目前我國環氧樹脂生產企業約有170多家,總生產能力為50多萬噸,設備利用率為80%左右。酚醛樹脂具有耐熱性、耐磨擦性、機械強度高、電絕緣性優異、低發煙性和耐酸性優異等特點,因而在復合材料產業的各個領域得到廣泛的應用。1997年全球酚醛樹脂的產量為300萬噸,其中美國為164萬噸。我國的產量為18萬噸,進口4萬噸。乙烯基酯樹脂是20世紀60年代發展起來的一類新型熱固性樹脂,其特點是耐腐蝕性好,耐溶劑性好,機械強度高,延伸率大,與金屬、塑料、混凝土等材料的粘結性能好,耐疲勞性能好,電性能佳,耐熱老化,固化收縮率低,可常溫固化也可加熱固化。南京金陵帝斯曼樹脂有限公司引進荷蘭Atlac系列強耐腐蝕性乙烯基酯樹脂,已廣泛用於貯罐、容器、管道等,有的品種還能用於防水和熱壓成型。南京聚隆復合材料有限公司、上海新華樹脂廠、南通明佳聚合物有限公司等廠家也生產乙烯基酯樹脂。
1971年以前我國的熱固性樹脂基復合材料工業主要是軍工產品,70年代後開始轉向民用。從1987年起,各地大量引進國外先進技術如池窯拉絲、短切氈、表面氈生產線及各種牌號的聚酯樹脂(美、德、荷、英、意、日)和環氧樹脂(日、德)生產技術;在成型工藝方面,引進了纏繞管、罐生產線、拉擠工藝生產線、SMC生產線、連續制板機組、樹脂傳遞模塑(RTM)成型機、噴射成型技術、樹脂注射成型技術及漁竿生產線等,形成了從研究、設計、生產及原材料配套的完整的工業體系,截止2000年底,我國熱固性樹脂基復合材料生產企業達3000多家,已有51家通過ISO9000質量體系認證,產品品種3000多種,總產量達73萬噸/年,居世界第二位。產品主要用於建築、防腐、輕工、交通運輸、造船等工業領域。在建築方面,有內外牆板、透明瓦、冷卻塔、空調罩、風機、玻璃鋼水箱、衛生潔具、凈化槽等;在石油化工方面,主要用於管道及貯罐;在交通運輸方面,汽車上主要有車身、引擎蓋、保險杠等配件,火車上有車廂板、門窗、座椅等,船艇方面主要有氣墊船、救生艇、偵察艇、漁船等;在機械及電器領域如屋頂風機、軸流風機、電纜橋架、絕緣棒、集成電路板等產品都具有相當的規模;在航空航天及軍事領域,輕型飛機、尾翼、衛星天線、火箭噴管、防彈板、防彈衣、魚雷等都取得了重大突破。
熱塑性樹脂基復合材料
熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的,主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。根據使用要求不同,樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料,纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟以及可回收利用的優勢,該品種的復合材料發展較快,歐美發達國家熱塑性樹脂基復合材料已經佔到樹脂基復合材料總量的30%以上。
高性能熱塑性樹脂基復合材料以注射件居多,基體以PP、PA為主。產品有管件(彎頭、三通、法蘭)、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、GMT模壓製品(如吉普車座椅支架)、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強聚丙烯在汽車中的應用包括通風和供暖系統、空氣過濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動皮帶保護罩等。
滑石粉填充的PP具有高剛性、高強度、極好的耐熱老化性能及耐寒性。滑石粉增強PP在車內裝飾方面有著重要的應用,如用作通風系統零部件,儀表盤和自動剎車控制杠等,例如美國HPM公司用20%滑石粉填充PP製成的蜂窩狀結構的吸音天花板和轎車的搖窗升降器卷繩筒外殼。
雲母復合材料具有高剛性、高熱變形溫度、低收縮率、低撓曲性、尺寸穩定以及低密度、低價格等特點,利用雲母/聚丙烯復合材料可製作汽車儀表盤、前燈保護圈、擋板罩、車門護欄、電機風扇、百葉窗等部件,利用該材料的阻尼性可製作音響零件,利用其屏蔽性可製作蓄電池箱等。
我國的熱塑性樹脂基復合材料的研究開始於20世紀80年代末期,近十年來取得了快速發展,2000年產量達到12萬噸,約占樹脂基復合材料總產量的17%,,所用的基體材料仍以PP、PA為主,增強材料以玻璃纖維為主,少量為碳纖維,在熱塑性復合材料方面未能有重大突破,與發達國家尚有差距。
我國復合材料的發展潛力和熱點
我國復合材料發展潛力很大,但須處理好以下熱點問題。
1、復合材料創新
復合材料創新包括復合材料的技術發展、復合材料的工藝發展、復合材料的產品發展和復合材料的應用,具體要抓住樹脂基體發展創新、增強材料發展創新、生產工藝發展創新和產品應用發展創新。到2007年,亞洲佔世界復合材料總銷售量的比例將從18%增加到25%,目前亞洲人均消費量僅為0.29kg,而美國為6.8kg,亞洲地區具有極大的增長潛力。
2、聚丙烯腈基纖維發展
我國碳纖維工業發展緩慢,從CF發展回顧、特點、國內碳纖維發展過程、中國PAN基CF市場概況、特點、「十五」科技攻關情況看,發展聚丙烯腈基纖維既有需要也有可能。
3、玻璃纖維結構調整
我國玻璃纖維70%以上用於增強基材,在國際市場上具有成本優勢,但在品種規格和質量上與先進國家尚有差距,必須改進和發展紗類、機織物、無紡氈、編織物、縫編織物、復合氈,推進玻纖與玻鋼兩行業密切合作,促進玻璃纖維增強材料的新發展。
4、開發能源、交通用復合材料市場
一是清潔、可再生能源用復合材料,包括風力發電用復合材料、煙氣脫硫裝置用復合材料、輸變電設備用復合材料和天然氣、氫氣高壓容器;二是汽車、城市軌道交通用復合材料,包括汽車車身、構架和車體外覆蓋件,軌道交通車體、車門、座椅、電纜槽、電纜架、格柵、電器箱等;三是民航客機用復合材料,主要為碳纖維復合材料。熱塑性復合材料約佔10%,主要產品為機翼部件、垂直尾翼、機頭罩等。我國未來20年間需新增支線飛機661架,將形成民航客機的大產業,復合材料可建成新產業與之相配套;四是船艇用復合材料,主要為遊艇和漁船,遊艇作為高級娛樂耐用消費品在歐美有很大市場,由於我國魚類資源的減少、漁船雖發展緩慢,但復合材料特有的優點仍有發展的空間。
5、纖維復合材料基礎設施應用
國內外復合材料在橋梁、房屋、道路中的基礎應用廣泛,與傳統材料相比有很多優點,特別是在橋樑上和在房屋補強、隧道工程以及大型儲倉修補和加固中市場廣闊。
6、復合材料綜合處理與再生
重點發展物理回收(粉碎回收)、化學回收(熱裂解)和能量回收,加強技術路線、綜合處理技術研究,示範生產線建設,再生利用研究,大力拓展再生利用材料在石膏中的應用、在拉擠製品中的應用以及在SMC/BMC模壓製品中的應用和典型產品中的應用。
21世紀的高性能樹脂基復合材料技術是賦予復合材料自修復性、自分解性、自診斷性、自製功能等為一體的智能化材料。以開發高剛度、高強度、高濕熱環境下使用的復合材料為重點,構築材料、成型加工、設計、檢查一體化的材料系統。組織系統上將是聯盟和集團化,這將更充分的利用各方面的資源(技術資源、物質資源),緊密聯系各方面的優勢,以推動復合材料工業的進一步發展。

❷ 求一些熱固性的材料的介紹,最好是優點缺點都發出來

環氧樹脂:
(一)、環氧樹脂的概念:
環氧樹脂是指高分子鏈結構中含有兩個或兩個以上環氧基團的高分子化合物的總稱,屬於熱固性樹脂,代表性樹脂是雙酚A型環氧樹脂。
(二).環氧樹脂的特點(通常指雙酚A型環氧樹脂)
1.單獨的環氧樹脂應用價值很低,它需要與固化劑配合使用才有實用價值。
2.高粘接強度:在合成膠粘劑中環氧樹脂膠的膠接強度居前列。
3.固化收縮率小,在膠粘劑中環氧樹脂膠的收縮率最小,這也是環氧樹脂膠固化膠接高的原因之一。例如:
酚醛樹脂膠:8—10% ; 有機硅樹脂膠:6—8%
聚酯樹脂膠:4—8% ; 環氧樹脂膠:1—3%
若經過改性加工後的環氧樹脂膠收縮率可降為0.1—0.3%,熱膨脹系數為6.0×10-5/℃
4.耐化學性能工好:在固化體系中的醚基、苯環和脂肪羥基不易受酸鹼侵蝕。在海水、石油、煤油、10%H2SO4、10%HCl、10%HAc、10%NH3、10%H3PO4和30%Na2CO3中可以用兩年;而在50%H2SO4和10%HNO3常溫浸泡半年;10%NaOH(100℃)浸泡一個月,性能保持不變。
5.電絕緣性優良:環氧樹脂的擊穿電壓可大於35kv/mm
6.工藝性能良好、製品尺寸穩定、耐性良好和吸水率低。
雙酚A型環氧樹脂的優點固然好,但也有其缺點:
①.操作粘度大,這在施工方面顯的有些不方便
②.固化物性脆,伸長率小。
③.剝離強度低。
④.耐機械沖擊和熱沖擊差。
(三).環氧樹脂的應用與發展
1.環氧樹脂的發展史:
環氧樹脂是1938年由P.Castam申請瑞士專利,由汽巴公司在1946年研製出最早的環氧粘接劑,1949年美國的S.O.Creentee研製了環氧塗料,我國於1958年開始環氧樹脂的工業化生產。
2.環氧樹脂的應用:
①塗料工業:環氧樹脂在塗料工業中需用量最大,目前較廣泛使用的有水性塗料、粉末塗料和高固分塗料。可廣泛用於管道容器、汽車、船舶、航天、電子、玩具、工藝品等行業。
②電子電器工業:環氧樹脂膠可用於電氣絕緣材料,例如整流器、變壓器的密封灌注;電子元器件的密封保護;機電產品的絕緣處理與粘接;蓄電池的密封粘接;電容器、電阻、電感器的表面披覆。
③五金飾品,工藝品、體育用品品行業:可用於標牌、飾品、商標、五金、球拍、釣具、運動用品、工藝品等產品上。
④光電行業:可用於發光二極體(LED)、數碼管、像素管、電子顯示屏、LED燈飾等產品的封裝、灌注和粘接。
⑤建築工業:在道路、橋梁、地坪、鋼鐵結構、建築、牆體塗料、堤壩、工程施工、文物修補等行業也會廣泛用到。
⑥膠粘劑、密封劑和復合材料領域:如風力發電機葉片、工藝品、陶瓷、玻璃等各種物質之間的粘接,碳纖維板材的復合、微電子材料的密封等等。
(四).環氧樹脂膠的特性
1、環氧樹脂膠是在環氧樹脂的基礎上對其特性進行再加工或改性,使其性能參數等符合特定的要求,通常環氧樹脂膠也需要有固化劑搭配才能使用,並且需要混合均勻後才能完全固化,一般環氧樹脂膠稱為A膠或主劑,固化劑稱為B膠或固化劑(硬化劑)。
2、反映環氧樹脂膠固化前的主要特性有:顏色、粘度、比重、配比、凝膠時間、可使用時間、固化時間、觸變性(止流性)、硬度、表面張力等。
粘度(Viscosity):是指膠體在流動中所產生的內部摩擦阻力,其數值由物質種類、溫度、濃度等因素決定。
凝膠時間:膠水的固化是從液體向固化轉化的過程,從膠水開始反應起到膠體趨向固體時的臨界狀態的時間為凝膠時間,它由環氧樹脂膠的混合量、溫度等因素決定。
觸變性:該特性是指膠體受外力觸動(搖晃、攪拌、振動、超聲波等)時,隨外力作用由稠變稀,當外界因素停止作用時,膠體又恢復到原來時的稠度的現象。
硬度(Hardness):是指材料對壓印、刮痕等外力的抵抗能力。根據試驗方法不同有邵氏(Shore)硬度、布氏(Brinell)硬度、洛氏(Rockwell)硬度、莫氏(Mohs)硬度、巴氏(Barcol)硬度、維氏(Vichers)硬度等。硬度的數值與硬度計類型有關,在常用的硬度計中,邵氏硬度計結構簡單,適於生產檢驗,邵氏硬度計可分為A型、C型、D型,A型用於測量軟質膠體,C和D型用於測量半硬和硬質膠體。
表面張力(Surface tension):液體內部分子的吸引力使表面上的分子處於向內一種力作用下,這種力使液體盡量縮小其表面積而形成平行於表面的力,稱為表面張力。或者說是液體表面相鄰兩部分間單位長度內的相互牽引力,它是分子力的一種表現。表面張力的單位是N/m。表面張力的大小與液體的性質、純度和溫度有關。
3、反映環氧樹脂膠固化後特性的主要特性有:電阻、耐電壓、吸水率、抗壓強度、拉伸(引張)強度、剪切強度、剝離強度、沖擊強度、熱變形形溫度、玻璃化轉變溫度、內應力、耐化學性、伸長率、收縮系數、導熱系數、誘電率、耐候性、耐老化性等。
電阻(Resistivity):描述材料電阻特性通常用表面電阻或體積電阻。表面電阻簡單地說就是同一表面上兩電極之間所測得的電阻值,單位是Ω。將電極形狀和電阻值結合在一起通過計算可得到單位面積的表面電阻率。體積電阻也叫體積電阻率、體積電阻系數,指通過材料厚度的電阻值,是表徵電介質或絕緣材料電性能的一個重要指標。表示1cm2電介質對泄漏電流的電阻,單位是Ω•m或Ω•cm。電阻率愈大,絕緣性能愈好。
耐電壓(Proof voltage):又稱耐壓強度(絕緣強度),膠體兩端所加的電壓越高,材料內電荷受到的電場力就越大,越容易發生電離碰撞,造成膠體擊穿。使絕緣體擊穿的最低電壓叫做這個物體的擊穿電壓。使1毫米厚的絕緣材料擊穿時,需要加上的電壓千伏數叫做絕緣材料的絕緣耐壓強度,簡稱耐電壓,單位是:Kv/mm。絕緣材料的絕緣性能與溫度有密切的關系。溫度越高,絕緣材料的絕緣性能越差。為保證絕緣強度,每種絕緣材料都有一個適當的最高允許工作溫度,在此溫度以下,可以長期安全地使用,超過這個溫度就會迅速老化。
吸水率(Water absorption):是指物質吸水程度的量度。系指在一定的溫度下把物質在水中浸泡一定時間所增加的質量百分數。
拉伸強度(Tensile strength):拉伸強度是膠體拉伸至斷裂時的最大拉伸應力。有稱扯斷力、扯斷強度、抗張力、抗張強度。單位為MPa。
剪切強度(Shear strength):也稱抗剪強度,是指單位粘接面積上能夠承受平行於粘接面積的最大載荷,常用的單位為MPa。
剝離強度(Peel strength):也稱抗剝強度,是指每單位寬度所能承受的最大破壞載荷,是衡量線受力能力的,單位為kN/m。
伸長率(Elongation):是指膠體在拉力作用下長度的增加,以原長的百分數表示。
熱變形溫度(Heat deflection temperature under load):是指固化物耐熱性的一種量度,是將固化物試樣浸在一種等速升溫的適宜傳熱介質中,在簡支梁式的靜彎曲負荷作用下,測出試樣彎曲變形達到規定值時的溫度,即為熱變形溫度,簡稱HDT。
玻璃化溫度(Glass transition temperature):是指固化物從玻璃形態向無定形或高彈態或流態轉變(或相反的轉變)的較窄溫度范圍的近似中點,稱為玻璃化溫度,通常以Tg表示,是耐熱性的一個指標。
收縮率(Shrinkage ration):定義為收縮量與收縮前尺寸之比的百分數,收縮量則為收縮前後尺寸之差。
內應力(Internal stress):是指在沒有外力存在下,膠體(材料)內部由於存在缺陷、溫度變化、溶劑作用等原因所產生的應力。
耐化學性(Chemical resistance):是指耐酸、鹼、鹽、溶劑和其他化學物質的能力。
阻燃性(Flame resistance):是指材料接觸火焰時,抵制燃燒或離開火焰時阻礙繼續燃燒的能力。
耐候性(Weatherability):是指材料曝露在日光、冷熱、風雨等氣候條件下的耐受性。
老化(Aging):固化後膠體在加工、貯存和使用過程中,由於受到外界因素(熱、光、氧、水、射線、機械力和化學介質等)的作用,發生一系列物理或化學變化,使高分子材料交聯變脆、裂解發粘、變色龜裂、粗糙起泡、表麵粉化、分層剝落、性能逐漸變壞,以至喪失力學性能不能使用,這種變化的現象叫老化。
介電常數(Dielectric Constant):又稱電容率、誘電率(Permittivity)。是指每「單位體積」的物體,在每一單位之「電位梯度」下所能儲蓄「靜電能量」(Electrostatic Energy)的多少。當膠體的「透電率」越大(表示品質越不好),而兩逼近之導線中有電流工作時,就愈難到達徹底絕緣的效果,換言之就越容易產生某種程度的漏電。故絕緣材料的介質常數在通常情況下要愈小愈好。水的介電常數是70,很少的水分,會引起顯著的變化。
4、環氧樹脂膠大部分是熱固型的膠,它有以下主要特點:溫度越高固化越快;一次混合的量越多固化越快;固化過程中有放熱現象等。

❸ 熱固性粉末塗料和熱塑性粉末塗料有什麼區別

簡單來說,熱固性是指加熱能固化交聯的,交聯後的塗層不熔不溶,加熱過程中有化學反應。熱塑性是指加熱後粉末能軟化,但不會交聯,加熱過程中只有物理變化無化學反應。具體性能差異如下。
熱塑性粉末塗料。熱塑性粉末塗料是1950年開始出現的,它在噴塗溫度下溶融,冷卻時凝固成膜。由於加工和噴塗方法簡單,粉末塗料只需加熱熔化、流平、冷卻或萃取凝固成膜即可,不需要復雜的固化裝置。大多使用的原料都是市場上常見的聚合物,多數條件下都可滿足使用性能的要求。但也存在某些不足,諸如熔融溫度高,著色水平低,與金屬表面粘著性差等。盡管如此,常用的熱塑性粉末塗料仍表現出一些特有的性能,其中聚烯烴粉末塗料具有極好的耐溶劑性;聚偏氟乙烯塗料具有突出的耐候性;聚醯胺具有優異的耐磨性;聚氯乙烯具有較好的價格/性能比;熱塑性聚酯粉末塗料具有外觀漂亮、藝術性高等優點。這些特性使熱塑性粉末塗料在塗料市場中佔有很大比例。
熱固性粉末塗料是指以熱固性樹脂作為成膜物質,加入起交聯反應的固化劑經加熱後能形成不溶不熔的質地堅硬塗層。溫度再高該塗層也不會像熱塑性塗層那樣軟化,而只能發生分解。由於熱固性粉末塗料所採用的樹脂為聚合度較低的預聚物,分子量較低,所以塗層的流平性較好,具有較好的裝飾性,而且低分子量的預聚物經固化後,能形成網狀交聯的大分子,因而塗層具有較好防腐性和機械性能。故熱固性粉末塗料發展尤為迅速。

❹ 固化劑是怎樣發展的呢

固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑,是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應,使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程,固化是通過添加固化(交聯)劑來完成的。固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、塗料、澆注料都需添加固化劑,否則環氧樹脂不能固化。 固化劑的品種對固化物的力學性能、耐熱性、耐水性、耐腐蝕性等都有很大影響。

固化劑又名硬化劑、熟化劑或變定劑,是一類增進或控制固化反應的物質或混合物。樹脂固化是經過縮合、閉環、加成或催化等化學反應,使熱固性樹脂發生不可逆的變化過程,固化是通過添加固化(交聯)劑來完成的。

固化劑按化學成分分類1.脂肪族胺類 例如 乙烯基三胺 DETA 氨乙基哌嗪AE 2.芳族胺類 例如 間苯二胺m-PDA MPD 二氨基二苯基甲烷DDM HT-972 DEH-50 3.醯胺基胺類4.潛伏固化胺類5.尿素替代物。

❺ 樹脂的主要用途是什麼該行業發展前景怎麼樣

樹脂是製造塑料的主要原料,也用來制塗料、黏合劑、絕緣材料等,合成樹脂在工業生產中,被廣泛應用於液體中雜質的分離和純化,有大孔吸附樹脂、離子交換樹脂、以及一些用樹脂。
樹脂通常是指受熱後有軟化或熔融范圍,軟化時在外力作用下有流動傾向,常溫下是固態、半固態,有時也可以是液態的有機聚合物。
樹脂定義
相對分子量不確定但通常較高,常溫下呈固態、中固態、假固態,有時也可以是液態的有機物質。具有軟化或熔融溫度范圍,在外力作用下有流動傾向,破裂時常呈貝殼狀。
廣義上是指用作塑料基材的聚合物或預聚物。一般不溶於水,能溶於有機溶劑。按來源可分為天然樹脂和合成樹脂;按其加工行為不同的特點又有熱塑性樹脂和熱固性樹脂之分。
合成樹脂行業前景展望:
中國PP合成樹脂在將來的幾年裡產量會有較大的增長,但生產仍然供不應求,中國已經成為全球最大的PP合成樹脂凈進口國。但由於國內產量很快增長,進口依存度總體上呈下降趨勢。中國PP合成樹脂未來幾年內,表觀消費量依然會保持較高增速,進口量將會增大。
同時,國家已出台一系列刺激經濟計劃及十大產業振興規劃,將拉動塑料產口的需求和消費,推動塑料行業發展。政府相繼出台各種救市措施,包括4萬億元的投資項目,布置實施擴大內需的十項措施,加快鐵路公路和機場等重大基礎設施建設、加快城市電網改造等重大工程都會應用到聚氯乙烯塑料製品。2017年塑料製品產量都將有較大增長,增幅都將在50%以上,但是區域分布不平衡格局改變不大,能耗高、加工技術含量低、勞動密集型的產品逐漸流向經濟欠發達地區。受塑料行業的需求拉動,合成樹脂需求增長,市場前景廣闊。

❻ 熱固性塑料的交聯作用知多少

交聯配合劑對橡膠製品和熱固性塑料製品的作用的共同點是通過交結聯劑的作用發生化學反應,由線型的結構生成了三維的體型結構。不同點:主要是其產生的交聯鍵不同。橡膠的交聯與其使用的交聯劑有關。其可以是-c-sx-c-,-c-c-等,而熱固性塑料主要是-c-c-。

❼ 熱固性樹脂裝飾層壓板是什麼

採用各種專用紙張,分別浸以熱固性樹脂,經高溫高壓加工製成的板材。簡稱裝飾板。

發展歷史

裝飾板的生產和發展,與合成樹脂工業的發展密切相關。20世紀20年代初出現酚醛塑料板,主要用作絕緣材料、耐磨材料及機械零件等。第二次世界大戰後,脲醛樹脂、三聚氰胺樹脂、聚酯樹脂等作為貼面材料相繼問世。英國富米加(Formica)公司,於1948年首先使三聚氰胺樹脂裝飾板實現工業化生產,隨後美國、聯邦德國、加拿大等國陸續生產,1964年世界總產量達1億平方米。中國於60年代初開始研製,60年代中期在北京、上海等地形成了一定規模的生產線,1965年全國產量僅60萬平方米。隨著人造板工業的發展及使用范圍的擴大,到80年代中期,中國生產裝飾板的工廠(車間)約有50多個,年產量約3000萬平方米,花色品種已達50餘種。

分類

①按用途和特性可分為:高耐磨型,主要用於檯面、地板、傢具平面、車輛、飛機、船舶及建造凈化室等方面;一般耐磨型,主要用於家用電器、傢具立面、室內裝修;後成型,用於曲面加工、傢具封邊;阻燃型,用於要求具有阻燃部位。②按外觀可分為:有光板,光澤度>60%;柔光板,光澤度30~50%;無光板,光澤度15~30%;浮雕板,板面具有立體感的各種圖案裝飾板。

生產工藝主要由原材料准備、浸漬乾燥、組坯熱壓、產品最終加工及產品檢驗等5部分組成。其流程如圖1。

圖2裝飾板的應用

裝飾板可以仿製各種圖案,色澤鮮明美觀,硬度大,耐磨,耐熱,耐化學葯品,具有天然木材所不能具備的優異性能,故用途甚廣,多應用於板式傢具、計算機房、船舶、車輛、機倉及室內裝修等。裝飾板較薄,性脆,不能單獨使用。厚度在3毫米以下的裝飾板,必須與其他基材膠合在一起使用,此種方法為裝飾板主要施工方法。復合基材有膠合板、刨花板、纖維板、細木工板和收縮膨脹率較小的木板等。根據用途不同,可採用平面膠合工藝和曲面膠合工藝。裝飾板與基材膠合,常用的膠粘劑有動物膠、酪素膠、脲醛樹脂膠、聚醋酸乙烯酯乳膠及壓敏系膠粘劑等。

❽ 請問各位:什麼是熱塑性樹脂和熱固性樹脂謝謝

熱塑性樹脂是指可以循環反復加熱、冷卻,性能仍然保持不變的樹脂,這種樹脂因版為可以被反復使用和回收,生權產出來的次品和瑕疵品可以被再次加工利用,可以降低生產成本。聚苯硫醚(PPS)就是一種高性能的熱塑性樹脂。與熱塑性樹脂相對的是熱固性樹脂,熱固性樹脂是指加熱到一定溫度變成固體,固化後即使加熱溫度再上升也不會熔/溶化的樹脂。

❾ 什麼是熱塑性樹脂呢

熱塑性樹脂是可反復加熱軟化、冷卻固化的一大類合成樹脂(也包括常見的天然回樹脂)。這類樹脂在常答溫下為高分子量固體,是線型或帶少量支鏈的聚合物,分子間無交聯,僅藉助范德瓦耳斯力或氫鍵互相吸引。在成型加工過程中,樹脂經加壓加熱即軟化和流動,不發生化學交聯,可以在模具內賦形,經冷卻定型,製得所需形狀的製品。在反復受熱過程中,分子結構基本上不發生變化,當溫度過高、時間過長時,則會發生降解或分解。這些都是與熱固性樹脂相區別的特徵。

❿ 環氧樹脂和不飽和聚酯樹脂哪個將來發展前景較好

給你看兩篇文章

不飽和聚酯樹脂產品發展至今大約有70多年的歷史。在這么短的時期內,不飽和聚酯樹脂產品無論從產量還是從技術水平方面均得到了飛速的發展,目前不飽和聚酯樹脂產品已發展成為熱固性樹脂行業中最大的品種之一。
在不飽和聚酯樹脂的發展過程中,從產品專利、商業雜志、技術書籍等方面的技術信息層出不窮。至今每年都有上百項發明專利是關於不飽和聚酯樹脂的。由此可見,不飽和聚酯樹脂製造和應用技術隨著生產的發展也日益成熟,逐步形成了自己獨特的完整的生產與應用理論的技術體系。
在過去的發展過程中,不飽和聚酯樹脂對於一般用途來說,具有特殊意義的貢獻。將來我們要向一些特殊用途的領域發展,同時還要使通用樹脂低成本化。下面介紹幾種比較有意義和發展前景的不飽和聚酯樹脂類型。
1)低收縮樹脂。這個樹脂品種或許只是一個老話題,不飽和聚酯樹脂在固化時伴隨有較大的收縮,一般體積收縮率達6-10%。這種收縮會使材料嚴重變型甚至破裂,尤其是在模壓成型工藝中(SMC、BMC)。為了克服這一缺點,通常採用熱塑性樹脂作低收縮添加劑。在這個領域的第一個專利是1934年杜邦公司,專利號為U.S.1,945,307。專利敘述了二元羧酸與乙烯基化合物的共聚合反應。很明顯,在當時,這項專利開創了聚酯樹脂低收縮技術的先河。此後,有很多人志力於共聚物體系的研究,這些共聚物體系當時被認為是塑料合金。1966年Marco的低收縮樹脂被首次用於模塑成型中並用於工業化生產。其後塑料工業協會將這種產品稱為"SMC",含義為片狀模塑料,它的低收縮預混配合物"BMC"含義為團狀模塑料。對於SMC板材,一般要求樹脂成型後的部件具有良好的配合公差、柔韌性和A級光澤,要避免表面有微裂紋,這就要求配合的樹脂要有較低的收縮率。
當然,其後又有很多專利對這項技術進行了改進和提高,對於低收縮作用的機理的認識也逐漸成熟,各種各樣的低收縮劑或低輪廓添加劑品種應運而生。常用的低收縮添加劑有聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等。

2)阻燃樹脂。有時阻燃材料與葯品救助具有同等的重要性,阻燃材料可以避免或減少災難的發生。歐洲最近十年由於採用了阻燃劑,火災致死人數降低了約20%。阻燃材料本身的安全性也是很重要的,在工業上,規范使用材料類型是緩慢的、艱難的過程,目前歐共體已經和正在對很多鹵系及鹵-磷系阻燃劑進行危害性評估,其中很多將於2004年-2006年間完成。
目前我國一般採用含氯或含溴的二元醇或二元酸鹵素取代物作為原料來製得反應型阻燃樹脂。鹵素阻燃劑在燃燒時會產生大量煙霧並伴有刺激性很強的鹵化氫生成。在燃燒過程產生的這一濃煙毒霧給人們造成極大的危害。據統計,火災事故中80%以上的死亡原因是由此而造成的。用溴或氯系作為阻燃劑的另一不利條件是在其燃燒時還會產生腐蝕性和污染環境的氣體,會導致對電器原件的破壞。採用無機阻燃劑如水合氧化鋁、鎂、硼、鉬化合物等阻燃添加劑,雖有明顯消煙作用,能製得低煙低毒阻燃樹脂,但如果無機阻燃劑填料量過大,不但樹脂粘度增大,不利於施工,同時樹脂中加入大量添加型阻燃劑時,會影響樹脂固化成型後的機械強度和電性能。
目前,國外很多專利報導了採用磷系阻燃劑生產低毒、低煙阻燃樹脂的技術。磷系阻燃劑的阻燃效果相當大,燃燒時生成的偏磷酸可聚合成穩定的多聚態,形成保護層,覆蓋在燃燒物表面,隔離氧氣,促進樹脂表面脫水碳化,形成碳化保護膜從而阻止燃燒。同時磷系阻燃劑還可與鹵素阻燃劑配合使用,有非常明顯的協同作用。
當然,將來阻燃樹脂的研究方向是低煙、低毒、低成本。理想的樹脂是無煙、低毒、低成本、不影響樹脂固有的物理性能、不需加入添加材料,能夠在樹脂生產廠直接生產製造的阻燃樹脂。

3)增韌樹脂。與最初的不飽和聚酯樹脂品種相比,現在的樹脂韌性已經有了大幅度的提高。但隨著不飽和聚酯樹脂下遊行業的發展,對不飽和樹脂的性能提出了更多新的要求,尤其是韌性方面。不飽和樹脂固化後的脆性,幾乎成了限制不飽和樹脂發展的重要問題。不論是從澆鑄成型的工藝品產品還是模壓成型或纏繞成型的產品,斷裂延伸率成為考核樹脂產品質量的重要指標。
目前國外一些廠商採用加入飽和樹脂的方法來提高韌性。如添加飽和聚酯、丁苯橡膠和端羧基丁苯橡膠等,這種方法屬於物理增韌法。還可採用向不飽和聚酯的主鏈中引入嵌段聚合物,例如不飽和聚酯樹脂與環氧樹脂和聚氨酯樹脂形成的互穿網路結構,極大地提高了樹脂的拉伸強度和沖擊強,這種增韌方法屬於化學增韌法。還可採用物理增韌與化學增韌相結合的方法如把活性較高的不飽和聚酯與活性較低的材料相混就能達到所需的柔韌性能。目前SMC板材由於其輕質、高強、耐腐蝕性、設計靈活性在汽車行業得到了廣泛的應用,對於汽車而板、車後門、外面板等重要部位,要求有較好的韌性,例如汽車外護板可在稍受碰後有限度地向後彎曲並恢復原狀。
提高樹脂的韌性,往往會損失樹脂的其它性能,如硬度、彎曲強度耐熱性能以及在施工時的固化速度等。提高樹脂的韌性又不損失樹脂的其它固有性能成了不飽和聚酯樹脂科研開發的重要課題。

4)低苯乙烯揮發樹脂。在加工不飽和聚酯樹脂的過程中,揮發性的有毒苯乙烯會對施工人員的健康產生很大的危害。同時苯乙烯散發到空氣中,也會造成嚴重的空氣污染。因此,很多國家的職能機關限制苯乙烯在生產車間空氣中允許的濃度。例如在美國其允許PEL值(permissibleexposurelevel)是50ppm,而在瑞士,其PEL值為25ppm,這樣低的含量是不太容易達到的。依靠強力的通風作用也很有限。同時,強力的通風還會導致苯乙烯從製品的表層散失以及大量苯乙烯揮發到空氣中。因此尋找減少苯乙烯揮發的方法,從根源上來說,還是要在樹脂生產廠完成這項工作。這就要求開發不污染或少污染空氣的低苯乙烯揮發(LSE)樹脂或無苯乙烯單體的不飽和聚酯樹脂。
減少揮發性單體含量,在近幾年來一直是國外不飽和聚酯樹脂行業開發的課題,目前採用的方法有很多種:1)加入低揮發抑制劑的方法。2)不含苯乙烯單體的不飽和聚酯樹脂配方有用二乙烯基體、乙烯基甲基苯、α-甲基苯乙烯來取代含苯乙烯單體的乙烯基單體3)低苯乙烯單體的不飽和聚酯樹脂配方是並用上述單體與苯乙烯單體,比如使用鄰苯二甲酸二烯丙酯、丙烯酸共聚物等高沸點乙烯基單體與苯乙烯單體其用4)另一種減少苯乙烯揮發的方法是把雙環戊二烯及其衍生物等其它單元引入不飽和聚酯樹脂骨架,實現低粘度化,最終使苯乙烯單體含量降低。
在尋求解決苯乙烯揮發問題的途徑上,必須綜合考慮樹脂對現有的成型方法如表面噴塗、層壓工藝、SMC成型工藝的適用性,工業化生產的原料成本問題,與樹脂體系的相容性,樹脂的反應活性、粘度,成型後樹脂的機械性能等問題。在我國在限制苯乙烯揮發方面還沒有明確立法,但隨著人民生活水平的提高,人們對自身健康認識以及環保意識的提高,對於我們這樣的不飽和消費大國,相關的立法是只是遲早的問題。

5)耐腐蝕樹脂。不飽和聚酯樹脂的一個較大的用途是其對有機溶劑、酸、鹼、鹽等化學品的耐腐蝕性。目前耐腐蝕樹脂分為以下幾類:1)鄰苯型、2)間苯型、3)對苯型、4)雙酚A型、5)乙烯基酯型,以及其它如二甲苯型、含鹵素化合物型等,經過幾十年來幾代科學家的不斷探索,對於樹脂的腐蝕以及抗腐蝕機理已經研究的比較透徹了。
通過各種方法對樹脂進行改性,如向不飽和聚酯樹脂中引入難於耐腐蝕的分子骨架或採用不飽和聚酯與乙烯基酯及異氰酸酯形成互穿網路結構,對於提高樹脂的耐腐蝕性是很有效的,加外採用酸樹脂混配的方法製造的樹脂也能達到較好的耐腐蝕效果。與環氧樹脂相比,不飽和聚酯樹脂的低成本、加工方便成為極大的優勢,但不飽和聚酯樹脂的耐腐蝕性尤其是耐鹼性卻遠不如環氧樹脂,很長一段時期來,尤其是在腐蝕嚴重的場合,不飽和聚酯樹脂還不能取代環氧樹脂。目前防腐蝕地坪的興起,更是對不飽和聚酯樹脂形成機遇與挑戰。因此,開發專用耐腐蝕樹脂具有廣闊的前景。

6)膠衣樹脂。膠衣在復合材料中起著重要的作用,它不僅起著對玻璃鋼製品表面的裝飾作用,而且起著耐磨、耐老化、耐化學腐蝕的作用。膠衣樹脂的發展方向是研製低苯乙烯揮發、空氣乾燥性好、耐腐蝕性強的膠衣樹脂。膠衣樹脂中耐熱水膠衣有很大的市場,玻璃鋼材料如果長期浸入熱水中,表面就會出現水泡,同時由於水逐漸浸透到復合材料內部而使得表面水泡逐漸膨脹,水泡不僅會影響膠衣的外觀,而且會逐漸降低製品的各項強度性能。美國堪薩斯州廚房用具公司(CookCompositesandPolymersCo.)採用環氧樹脂和縮水甘油醚封端的方法製造一種膠衣樹脂,具有低粘度和優異的耐水性、和耐溶劑性。另外,該公司還採用經過聚醚多元醇改性和環氧樹脂封端的樹脂A(柔性樹脂)與雙環戊二烯(DCPD)改性的樹脂B(剛性樹脂)復配,這兩種均具有耐水性能的樹脂經過復配,除具的好的耐水性外,還具有好的韌性和強度,可作為膠衣樹脂或膠衣樹脂與普通樹脂之間的隔離層樹脂使用,可有效地阻止水或溶劑或其它低分子物質穿過膠衣層滲入到玻璃鋼材料體系中,成為綜合性能優異的耐水樹脂。

7)光固化不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂的光固化特點是適用期長、固化速度快。不飽和聚酯樹脂通過光固化可滿足對苯乙烯揮發量限制的要求。由於光敏劑及光照裝置的進步,為光固化樹脂的發展打下基礎。各種紫外光固化的不飽和聚酯樹脂已研製成功並已大量投入生產。提高了材料性能、工藝性能以及表面耐磨性,同時採用這種工藝也提高了生產效率。

8)特殊性能的低價樹脂。這種樹脂包括發泡樹脂與含水樹脂――目前,木材能源的缺乏在世界范圍內有一個上升的趨勢。同樣也缺乏從事木材加工業的熟練的操作工人,而這些工人的薪金也越來越高。這種條件下就為工程塑料進入木材市場創造了條件。不飽和發泡樹脂和含水樹脂作為人造木材在傢具行業里將以其低成本、高強度的特性而得到發展。應用一開始將是緩慢的,以後隨著加工技術的不斷提高,這種應用必將得到迅速的發展。
不飽和聚酯樹脂可以發泡,製成發泡樹脂,可用作牆板、預成型的浴室隔板等。以不飽和聚酯樹脂作為基體的泡沫塑料可的韌性、強度比發泡PS好;加工比泡沫PVC容易;成本比泡沫聚氨酯塑料低,添加阻燃劑等也可使其阻燃和耐老化。雖然樹脂的應用技術已全面發展,但發泡不飽和聚酯樹脂在傢具中的應用還沒有被重視,經過調查,一些樹脂製造商對於開發這種新型的材料有很大的性趣。一些主要的問題(結皮、蜂窩結構、膠凝-成泡的時間關系、放熱曲線控制)在工業化生產以前還沒有完全解決。在沒有得到答案前,這種樹脂由於它的低成本只能應用於傢具行業。一旦這些問題得到解決,這種樹脂將會廣泛地應用於泡沫阻燃材料等領域而不僅僅是利用其經濟性。
含水不飽和聚酯樹脂可分為水溶型和乳液型兩種。國外早在60年代就開始就有這方面的專利和文獻報導。含水樹脂是將水作為不飽和聚酯樹脂的一種填料在樹脂凝膠前加入樹脂中,含水量最高可達50%,這樣的樹脂稱為WEP樹脂。該樹脂具有低成本、固化後質量輕、阻燃性好、低收縮率低等特點。我國對於含水樹脂的開發和研究始於80年代,已經有很長一段時期,在應用方面,已見用於錨固劑。含水不飽和聚酯樹脂是UPR的一個新品種。實驗室的技術日趨成熟,但應用方面的工作研究較少,需要進一步解決的問題是乳液穩定性問題和固化成型過程中的一些問題以及客戶的認可問題。一般一個萬噸級不飽和聚酯樹脂每年可產生約600噸廢水,如果利用不飽和聚酯樹脂生產過程中產生的縮水循環利用生產含水樹脂,即降低了樹脂成本又解決了生產環保問題。

9)採用新的原材料和新的工藝合成的高性能樹脂。雙環戊二烯改性不飽和聚酯樹脂是最近幾年在我國迅速發展的樹脂品種。據江蘇亞邦塗料公司和天津合材有限公司提供測試數據表明,DCPD改性樹脂其澆鑄體和玻璃鋼性能的技術指標與普通鄰苯型樹脂不相上下。目前雙環戊二烯樹脂以其較低的價格和良好的性能迅速被市場所接受。各企業紛紛開發此類產品,產品技術逐漸成熟。其中天津合材樹脂有限公司開發的"低溫催化法合成雙環戊二烯不飽和聚酯樹脂"於2004年通過天津市科委的科技成果鑒定,並於2005年獲得天津市優秀項目二等獎。
用回收的廢聚對苯二甲酸乙二醇酯(PEF)或回收廢對苯二甲酸(PTA)可生產不飽和聚酯樹脂,既解決了環保問題,又降低了合成高性能樹脂的成本,合成的樹脂具有優異的韌性、彈性、和強度,一些性能甚至優於用間苯二甲酸制備的樹脂,且成本可與鄰苯二甲酸樹脂相比。由於對苯型樹脂在耐腐蝕、耐熱性能方面優於鄰苯型及間苯型樹脂,也大大拓展該樹脂在化工防腐領域中應用。我國天津合成材料廠(天津合材樹脂有限公司)利用這項技術生產的199A樹脂曾獲天津市科技進步獎。江浙地區窨井蓋用BMC樹脂和廣東地區纏繞樹脂已部分採用了下腳對苯型樹脂。下腳對苯型樹脂產區在溫州、富陽、武進、泉州、番禺等地有較大的市場。廈門匯大化工公司為綜合利用廈門翔鷺石化公司的PTA下腳料,正在進行擴建成10萬噸樹脂生產能力進行配套。隨著國家提出"循環經濟"的發展方針,這兩大類樹脂會加速增產。
近幾年,一些專利報導用雙環戊二烯與廢PET聯合使用,作為生產不飽和聚酯樹脂的原材料,可以產生優勢互補的效果。即解決PET樹脂與苯乙烯相溶性差的缺陷,又解決了雙環戊二烯改性樹脂韌性較差缺陷,還可進一步降低樹脂成本。
2-甲基1,3-丙二醇(MPD)是近年來市場上常見的品種,它具有較高的沸點,具有兩個羥基可快速縮合反應,由此制備的樹脂具有較高的反應活性以及優異的機械性能和耐腐蝕性能。可以和對苯二甲酸配合使用,起到優勢互補的作用,製造的樹脂可用於強腐蝕環境如玻璃鋼槽、罐等場合。
採用甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)作為合成樹脂的原材料。GMA含有一個活性的環氧基團,可以與聚酯鏈中的羧基反應,起到封端的效果。這種樹脂在分子鏈的端基產生一個甲基丙烯醯組份,可以與苯乙烯單體發生聚合反應,分子鏈中間是柔性鏈節,可使固化後的樹脂具有很好的韌性和回彈性。
10)用於不飽和聚酯樹脂輔料的開發。與不飽和聚酯樹脂相關的輔料包括:各種催化劑、分散劑、消泡劑、抗氧劑、紫外線吸收劑、促進劑、固化劑、色漿、膠衣、脫模劑、添加劑等材料。國內各種輔料的開發已比較完善,尤其是復合促進劑的開發,為樹脂的快速固化提供了良好的條件。目前,國產的促進劑質量已有大幅度的提高,在固化速度、固化後對製品的色澤影響方面都優於進口材料。但國產固化劑的質量(主要是過氧化甲乙酮)卻有所下降,存在著固化劑中低分子物過高、含水量過高等缺點,且固化劑生產廠時有爆炸現象發生,這主要是由於我國的固化劑生產技術還不過關,還需要進一步鞏固和提高。其它輔料方面,高檔助劑(如分散劑、消泡劑、抗氧劑等)仍以進口為主,我國專業研究和生產不飽和聚酯樹脂相關助劑的廠家很少,說明我國的不飽和輔料技術還有一個很大的缺口。
總之,如果一種材料具有低成本,那麼在工業上一定會找到它的用途和價值;如果一種材料具有滿足市場所需求的性能,就一定會有生命力,而這些材料在製造過程中的一些技術問題,也終將會被攻克。很簡單,例如如果能夠製造出一種普通價位的阻燃樹脂,我們將會看到市場上所有的樹脂材料都將是阻燃的。
環氧樹脂是指分子中含有兩個或兩個以上環氧基團的有機高分子化合物,其分子結構是以分子鏈中含有活潑的環氧基團為特徵。這使它們可與多種類型的固化劑發生交聯反應而形成不溶、不熔的具有三向網狀結構的高聚物,並由此特性成為先進復合材料中應用最廣泛的樹脂體系,可適用於多種成型工藝配製成不同配方,可調節粘度范圍大;以適應於不同的生產工藝。近年來橡膠彈性體增韌、樹脂合金化改性以及環氧樹脂增韌改性新技術等增韌技術的日益成熟,環氧樹脂得到了更好更廣泛的應用。目前環氧樹脂統治著高性能復合材料的市場,因此對環氧樹脂市場的研究有著廣泛的意義。
根據最新統計,我國2005年全年環氧樹脂產量為44萬噸、進口量為25萬噸、出口量為6萬噸、消費總量為63萬噸,產量繼續保持較大增長,進口量在總消費量中的比較進一步下降,消費量已趨於穩定合理。
縱觀近年來國際環氧樹脂市場,1993年,世界環氧樹脂生產能力為130萬噸,1996年遞增到143.5萬噸,1999年為159.5萬噸,2002年為 186萬噸,2005年為201萬噸,預計2010年可達到250萬噸左右。尤其是歐美、日本環氧樹脂公司兼並及投資建設較為活躍。國際大鱷經過一系列重組整合,全球環氧樹脂行業三甲已輪流坐莊,由20世紀末的Shell、DOW、Ciba-Geigy,變成Hexion、DOW、南亞。市場新三強生產能力分別達到38、36、30萬噸/年!並且Hexion、DOW、南亞三甲目前在中國都設有生產基地,中國在數量上已成為全球環氧樹脂最大生產國和重要消費國,但從消費結構以及企業個體角度來看,作為經濟組織國內企業還有待做大做強。
一、產業歷史 我國環氧樹脂產業起步於 1958年,但是計劃經濟的束縛、加上文革的影響,使我國的發展步子明顯慢於國外。上世紀80年代情況有所好轉,年增長率達到了7%左右,但從總量上看每年計劃安排的環氧樹脂用量始終在萬噸以下。90年代初,我國經濟發展逐漸與國際市場、國際經濟接軌,環氧樹脂行業出現了眾多外資企業、中外合資企業,加上大量鄉鎮企業、私營企業的進入,我國環氧樹脂生產企業如雨後春筍,一下子由原來的幾十家擴大到近200家,出現了多種經濟成份相互競爭、共同發展的局面。但當時的單套裝置規模均在5000噸/年以下,與國外相比差距甚遠,工藝技術上同樣具有很大距離。
經過上世紀90年代的大力發展,我國環氧樹脂行業進入了又一個發展期。1998年環氧樹脂消費量達到12萬噸。技術引進在此過程中發揮了重要作用,使我國環氧樹脂生產從技術水平到生產規模都有了一個很大的提高,他們生產的環氧樹脂已經能夠與進口貨抗衡。在這一發展期間,我國環氧樹脂行業出現了聚集發展的格局,龍頭企業充分發揮了對整個行業的牽幅射作用,形成了我國環氧樹脂的核心產業帶;安徽黃山地區異軍突起,他們獨辟蹊徑發展粉末塗料專用的固體樹脂,憑借專業化的優勢,構成了環氧樹脂和環氧樹脂粉末塗料聯合生產基地;華南地區成為我國環氧樹脂應用的一個高地,該地區憑借毗鄰港的地域優勢在大力發展電子工業的同時,帶動了環氧樹脂在電子領域的應用,是電子領域成為我國環氧樹脂主要消費方向之一的重要推動力量。
進入21世紀,電子電氣、交通運輸、石油化工、建築工程等與環氧樹脂相關的行業發展尤其迅猛,經濟建設對環氧樹脂的需求量急劇增加。在這一「發展」的大背景,我國環氧樹脂迎來了黃金發展階段。生產和消費的平均增長達到30%左右,遠遠高於同期全球3%的增長水平,成為全球環氧樹脂增長的主要拉動力量。主要的發展特點表現為以下幾個方面。
二、產業特點
一是外資帶動。美國以及台資等紛紛在大陸建廠生產,這些外資工廠具有相當生產規模,幾乎佔了目前中國大陸環氧樹脂生產能力的一半。同時採用的工藝技術都是國際最先進的,使我國環氧樹脂產業不僅生產能力大幅提升,而且技術素質有了飛躍,特別是從國外到國內的技術「領先」刺激,促使國內原有的環氧樹脂企業奮發創新,從而實現了良好的整體帶動戰略。
二是行業內部通過結構調整,產業鏈與區域經濟整體發展、同步提升,企業素質有了質的提高。規模化成為當前內資環氧樹脂企業的最大特點,目前企業數量已從高峰時的200多家調整到100家左右,企業生產規模則有了極大提高,技術水平同樣快速提高,而且其發展不再是孤立的而是具有帶動或呼應整個產業鏈同步提升的能力,產生的聚集效應值得充分肯定,已經把我國環氧樹脂產業水平推進到了一個新的高度。
三是技術創新能力大為提高,技術水平進入世界較先進行列。當今環氧樹脂產業領域的競爭,除了人才、管理、資本等因素外更重要的是技術的比較,目前中國環氧樹脂業隨著資本結構的多元化,同時也成為中外各種先進工藝技術的比拼舞台,在這一決定競爭成敗的競技場上,中國本土的企業在依靠自有知識產權的同時不斷推進技術進步,在競爭中逐步發展壯大。

四是整個行業呈現分工較為明確的格局。生產能力在2萬噸/年左右的大型企業,無論內資、外資均以大宗的基礎樹脂為主,在這些領域沒有規模就沒有優勢,小企業難以有所作為;內資企業的一些傳統大廠也是新產品研發的中心,不斷培育新的品種,不斷形成新的大宗品種;而在粉末塗料重鎮黃山,單一優勢明顯,產品大量出口;特種、專用產品和技術全面開花,一些小型企業「內精外王」,為業界矚目。
五是環氧樹脂應用領域迅速打開。應用的力度和深度是產品生產規模的基礎,材料製造行業為應用行業提供先進的材料、滿足其生產出更好產品的要求,而應用行業又反過來要求材料製造行業提供更加先進的材料、促進其不斷發展。其中許多以前依賴進口的產品,實現了國內部分或全部替代。
六是信息化建設進展神速、與行業的現代化發展相輔相成。信息化促進產業化、產業化帶動現代化已成該行業的真實寫照,該行業先進企業大都有著信息化手段的有力支撐。通過ERP系統等全面的信息化建設,在流程上實現效率、在應用中實現了降耗的目標。
三、應用分析
目前我國環氧樹脂應用主要領域有:電子信息,其中彩電、音響、電話機產量躍居世界第一,目前正在聚焦信息家電、移動計算、數字電視、無線區域網、汽車電子等領域的新興市場,環氧樹脂在其中的應用主要形式是敷銅板、塑封料、澆注料、包封料、貼片膠、模具膠等;交通設備,交通運輸設備製造業中大量使用環氧電泳塗料、重防腐塗料、模具膠、工具膠等各類粘接劑、復合材料等;能源工業,環氧樹脂在該行業中的應用主要是作為絕緣材料,應用形式主要有層壓板、澆注料、塑封料、絕緣漆、粘接劑;汽車製造,高速發展的汽車產業將大力促使環氧樹脂生產,目前每輛汽車平均需耗環氧樹脂5公斤,隨著我國汽車產業的騰飛,內需拉動下環氧樹脂在該領域大有可為;建築、水利行業,環氧樹脂在該領域中的使用形式主要包括地坪、防腐塗料、其它建築塗料、復合材料混凝土、環氧瀝青、建築補強和堵漏材料、大壩防腐材料等;石油石化,環氧樹脂在石油石化的應用以防腐為核心,應用形式主要有海上石油平台、油罐、輸油管道防腐材料。環氧樹脂消費與經濟發展存在著高度正相關聯系,經濟越發達、生活水平越高則環氧樹脂消費量越高,目前發達國家人均消費環氧樹脂水平達到1公斤/年左右。而我國人均消費環氧樹脂 2000年僅0.1公斤,而2005年已達到0.3公斤,增長了2倍,由於我國人口基數的龐大因此在今後幾年的產業震盪中行業規模的擴張還是非常可觀的。
我國環氧樹脂需求量的急速增加,引起國際業界高度關注。環氧樹脂跨國公司幾乎全部前來或正在前來我國投資興建大型生產廠,國內企業也紛紛新建擴建環氧樹脂裝置。據公開披露的信息,目前擬新增環氧樹脂生產能力達到55萬噸/噸左右,加上現有生產能力40萬噸/噸,預計2010年前後我國環氧樹脂生產能力將達到 130萬噸/噸,接近全球的一半,成為世界環氧樹脂大國。我國環氧樹脂事業目前正進入一個新的關鍵發展期。
四、市場建議
但我國環氧樹脂產業如何實現大國夢,並進而成為強國,還有很多課題要解決。首先要走專和特的道路。我國環氧樹脂市場大,國產環氧樹脂市場佔有率一直持續上升並逐漸占據優勢,同時開始走向國際市場,成績可喜;但是進一步擴大優勢就要從環氧樹脂市場面大量廣、用戶產品更新換代快、工藝技術進步迅速這個特點出發,根據應用行業發展特點大力發展特種或專用環氧樹脂,學習黃山的產業結構,中小企業力爭單一優勢,以專以特作市場。
其次積極瞄準國外高檔產品進行攻關,早日實現替代。我國短缺的、需要依賴進口的環氧樹脂產品,價格都相當高甚至高得離譜,這些產品開發難度大、成本高,有些目前需求不大,但決不能因此放棄發展,有條件的廠應積極組織開發。一來可以為下遊行業壓縮過高成本,二來可以為自身贏得未來的市場。
再次,要開發綠色產品,實現清潔生產。環氧樹脂廢水的治理是環氧樹脂行業的一大難題,這主要是由於環氧廢水中含有大量老化樹脂和較高濃度的鹼鹽,採用傳統的廢水治理方法難以奏效。尤其電氣、電子、建材方面對環保產品的要求呼聲很高,目前大量使用非環保的溴化環氧樹脂的覆銅板、阻燃電器澆注料已受到一定的限制,發展非鹵化阻燃環氧樹脂要立即行動。環保水溶性環氧樹脂、無溶劑型環氧樹脂、高固體份環氧樹脂目前產量還很低、品種也不多,要大力推動發展。

最後,必須加快發展原料、輔料的配套發展。目前我國雙酚A、環氧氯丙烷、固化劑的生產遠遠跟不上環氧光固化塗料用環氧樹脂的研究。

你對比下吧,其實不管是哪個行業,只要是你去研究了你會發現他們都是海有很多空間去開發的,我就是研究環氧樹脂的

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