2002~2003年国外环氧树脂发展动态| 深圳初创应用材料有限公司
    摘要:介绍了2002~2003年国外环氧树脂工业市场动态及新产品、技术成果,如环氧-纳米复合材料、光固化产品等。
    关键词:环氧树脂;工业;进展
    中图分类号:TQ323.5  文献标识码:A  文章编号:1002-7432(2004)02-0040-04

    1、国外环氧树脂市场动态
    2002年日本内需环氧树脂136kt,比2001年微增2%。这是由于2002年IT业摆脱了2001年的不景气,电子电器领域取得了11%的增长所致。其他领域,涂料方面用量减少47.7kt,土木建筑、粘接方面仍处于低迷状态。预测2003年内需环氧树脂137kt,将保持2002年的水平[1]
    日本环氧树脂工业在IT业迅速发展的背景下,2000年产量达到了{zg}记录243.4kt。但2001年IT业泡沫破灭,产量下滑至191.8kt,是自1997年以来首次下跌至200kt以下。与此同时,在生产能力方面,日本9个生产厂总体生产能力达每年248.1kt[2]。因此各个厂家都处于不可避免大规模消减产量的形势下,特别是用于层压和电子行业的产品。中期展望,产量预计下落至160kt水平,最主要的层压品制造商如全球{dj1}的中国台湾南亚塑料及中国内地的厂商均发起计划自己生产环氧树脂,结果不可避免地使现在40kt/a的出口定货明显下降。即使在全球规模上,环氧行业也处于重整状态下,先前的Ciba Geigy以及Shell已退出了环氧业务,不再在日本市场出现。但在日本,并没有实质性的努力推动重整。当地的生产商发现他们处于极度竞争的环境下,每家公司的平均需求仅20kt多一点,他们认为需求依旧稳定,不需要推进重整。而实际上环氧尤其是层压制品类过剩的生产力问题越来越突出,如果需求确实进一步下降的话,所有厂商都应减少产量,环氧业只能重整而别无选择。
    有报道称[3]道化学将随Resolusion Performance Products宣布的环氧树脂价格上涨而上涨。道宣布自2003年1月起或合同允许时,在原有价值基础上每磅上涨3%~5%磅(Resolusion公司宣布在世界范围内自2003年1月起或合同允许时价格上浮10%)。挥发油和能源的大幅不断上涨蚕蚀了环氧树脂的利润,利润不仅在收缩,在许多情况下已没有利润。这种变化也阻碍了整个环氧树脂供应链中已成为惯例的(特别是对大客户以及在环氧及原材料价格稳定或下浮时期)长期的价格协议。生产商不再订立长期合同,认为持久的固定价格是不明智的。
    2003年中期道化学停止生产其Blox热塑性环氧树脂。认为它不适合道公司现在的发展战略和产品配置,转而在环氧和中间体业务上开发其他的增长机会,其中包括近来商品化的环氧化物及UV固化环氧丙烯酸酯。道将出售其在Freepory(Texas)的1千万磅/a的Blox工厂与专利以及正在研制的技术及其基础的反应挤出技术。Blox产品自2001年1月商品化,它兼具环氧的稳定性和粘接性与热塑料的柔性和可加工性。在几种特殊领域应用,大约10家加工厂(多数在北美)使用它作为散包装的添加剂,使其更稳定,或者作为混凝土中使用的聚烯烃纤维的涂料。Blox提供防渗作用,道预计其在PET瓶防渗上有良好的市场前景,但市场开拓较慢。使用这种材料的瓶子2001年已在欧洲商品化半年,但消费者后来停止使用它们,是因为其大量使用对PET的可回收利用所造成的影响尚未明确[4]
    道化学已开始运作其在中国江苏张家港建成的41kt/a专用(光学)环氧树脂厂[5]。由于该厂位于上海和江苏省的核心区域,环氧市场较为集中,供应国内市场和出口一样处于很好的位置。迄今为止,道一直在满足中国消费者的进口需求,但该公司决定建成新厂用以发展每年增长纪录持续保持在11%的中国市场,以此作为与美国和德国同等的供应基地。该工厂预计在2004年底达到全部生产能力。张家港的新工厂将生产固体环氧树脂,主要用于粉末涂料,固体树脂溶液用于船舶涂料及液态防腐涂料,溴化环氧用于覆铜层压制品。张家港新工厂除供应中国市场外,还将成为东南亚和澳大利亚的供应基地。道公司在其他地区的环氧生产厂包括韩国Kumi的30kt/a工厂及日本Kinu Urc的40kt/a工厂。
    日本钢铁化学公司的子公司Tohto Kasei(东京)宣布他将颁发技术许可给中国辽宁齐化(大连)的20kt/a工厂生产专用环氧树脂[6]
    日本Nagase&Co(东京)及其子公司Nagase Chemtex(Osaka)宣称他们将在中国建立一家子公司以生产环氧树脂基粘合剂及电子材料[7]。Nagase精细化学品(无锡)的2.5kt/a的生产厂在2003年8月投产。Nagase预计在运转的第1年销售额将达到4亿日元(3250万美元)。
    日本住友化学工业公司和英国Merisol公司(总部位于南非约翰内斯堡)开始运作其共同投资的环氧树脂原料中间体工厂的生产[8]。该项投资住友占80%,Merisol占20%,该联合公司在南非共和国境内建成了新工厂,用以生产甲酚线型酚醛环氧树脂(OCN),该树脂为一种半导体封装用环氧树脂的中间原料。该厂每年的产量为几千吨,全部产品供给住友公司。住友公司以往一直在日本国内生产OCN,但随着新计划的实施,该公司已形成了OCN环氧树脂稳定的供应体系。住友同日本化药公司一样,是半导体封装用OCN环氧树脂的主要生产商,2001年春天该公司增加年产量1kt,扩大其规模至7.5kt/a。
  大日本油墨化学品公司(DIC)近来宣布[9]它将提供给较大的捷克化学品公司Spolchemie技术许可证生产双酚A型液态环氧树脂。该公司在由Spol-chemic建立的新环氧树脂公司Epispol中占10%股份。这家Epispol新公司将在一个产量24kt/a的生产厂中使用该技术,并于2004年1月开始运转。与此同时,DIC会将其份额内的产品在欧洲出售。DIC是基于对欧洲市场、包括前东欧国家液态环氧树脂潜在需求的认识,决定颁发许可证的。DIC准许Spolchemie生产的环氧树脂是一种在重防腐涂料和各类电子材料中使用的基础树脂。前东欧国家正在广泛使用,如焦油环氧涂料,但随着未来市场的增长,正如在日本、其他欧洲国家和美国发生的情形一样,用作功能材料的需求预计将会增长。
    旭化成环氧订立了自身从现在开始的5年具体销售指标,如果实现,将使环氧树脂在其电子应用领域的销售从现在的水平提高40%~60%,作为该计划的一部分,该公司将其研究开发职能部门从Takarazuka转移至Mizushima工厂。旭化成环氧倾注精力为其不同的产品系列(其中包括异氰酸酯改性树脂,单包装固化剂及高纯度柔性树脂)开发电器/电子领域应用[10]
    Sumitomo Chemical宣布[11]他同意付给道化学4600万美元解决Sumitomo侵犯道公司的专用于半导体包封的环氧树脂生产的美国专利起诉赔偿要求(道1996年在美国提起诉讼)。Sumitomo宣称该解决办法将不影响其美国环氧产品业务,但它是年度收人减少6.7%至28亿元的一个影响因素。
    韩国LG化学与德国Rutgers化学集团公司下属的Bekelite AG公司达成协议[12],放弃其非核心的环氧业务。LG化学的环氧生产能力总计25kt/a,Bekelite在20kt/a左右。按照协议,LG化学将把该项业务的全部运行资产以$17mn出售给Bakelite AG公司,之后Bakelite将获得运转资本,固定资产、知识所有权和一些其他LG化学环氧业务的相关权利。Bakelite AG也同意全部雇佣原业务中的所有员工。LG这次交易是其重新调整业务以便集中全部精力加强其主要业务在全球的领域地位的关键部分。LG化学在其重整计划下,2010年放弃了粉末涂料和染料业务。这项重整计划始于2001年涉及金额超过$58mn。
    Apollo Management耗资380万美元扩产其2000年购得的原属荷兰皇家壳牌公司ResolusionPerformance Products的水性环氧树脂业务[13]
    Air Products&Chemicals与日本的聚酰胺树脂和环氧固化剂生产厂家Sanwa化学工业公司2003年3月达成协议购买该公司[14],以扩大其在亚洲的业务基地。私人所有的Sanwa公司每年销售额3千万美元。有近100名雇员,其产品为钢铁及混凝土用高性能涂料及热溶胶中的环氧树脂固化剂。
一直与大量负债和困难市场情况抗争的环氧树脂制造商Vantico公司通过债权转换成为Huntsman集团的一员[15]。2个公司早有商业联系和一些共有客户,提供互补的应用,特别是粘合剂和密封胶方面。

    2、新产品开发动态
    2.1环氧一纳米复合材料
    荒川化学工业公司研制了用于电子材料的二酰亚胺/环氧二氧化硅纳米复合材料并开始分发样品[16]。其结构中掺人了1位数纳米SiO2,SiO2在聚酰胺和环氧树脂中均匀分散达到了分子水平,材料的耐热性和涂覆粘接性都有极大提高。该公司将电子材料市场的开发作为首要目标。这表明了将纳米技术应用到印刷线路板和封装材料引起了大家的兴趣。荒川公司的研究包括杂混材料二酰亚胺、二酰亚胺与填充SiO2的环氧树脂或在柔性印刷线路板(FPCs)、双层CCL(覆铜层压板)中使用的、印刷线路板用绝缘树脂及类似产品。与以往的聚酰胺树脂涂层相比,二酰亚胺一二氧化硅复合材料断裂强度提高70%,此外,采用这种纳米复合材料涂层的覆铜板粘接性(剥离强度)提高到1.3 kg/cm,两倍于现在的双层CCLs和FPCs。
    日本研制出一种耐热有机一无机杂混材料可在下一代印刷线路板上找到用途[17]。该新材料由一种环氧树脂(含纳米大小SiO2,由溶胶一凝胶反应均匀分散)组成。据报道,在260℃下环氧-SiO2杂混物的弹性是环氧的10倍,热膨胀系数是其1/3。随着半导体封装材料密度增加,杂混聚合物预期将满足芯片制造者耐高温材料的需求(可经受焊剂重新流动和修理时的高温)。由环氧-SiO2杂混材料制成的印刷线路板可采用生产FR-4玻璃布层压制品的工艺与铜层层压。
    2.2光固化产品
    积水化学品公司计划着手高纯环氧树脂(用于一种液晶显示屏(LCD)上、下两层玻璃基片密封胶中)的商业生产。据说,该公司的专有产品(由位于Shiga县新建成具有大规模生产设备的Minakuchi厂制造)不污染液晶(即便在固化过程中)。传统的液晶板需由密封胶密封上下两层基片,在两层间的空隙注入液晶,而后用密封胶封住注人口。这种方法在大尺寸LCD屏上应用,造价昂贵。自去年开始,LCD屏工业增长转向一种“一次滴满”工艺。该方法开始直接将液晶滴至一片基材上,再覆盖另一片基材,然后用树脂密封2片基材,应用紫外线和热可使液晶周围密封胶牢固密封。该工艺降低了LCD显示器的生产成本,大大缩短了注入液晶所需的时间。尽管该工艺会造成固化密封胶与液晶接触,但积水的高纯产品将有助于阻止液晶污染[18]
    DSM Somos研制了一种名为WaterShed新型立体平版印刷术用环氧树脂,据报道[19]它具有和其他快速定型树脂同样优异的拉伸和弯曲性能,而耐湿性提高50%,与现有类型的树脂在湿、热条件下通常会失去强度变弱相比,这种材料具有极低的吸水性,是所竞争材料的1/2,因此其部件尺寸和机械性能在高温下不受影响。WaterShed被推荐用于新型SLA设备,可制造出对热和湿更加敏感的薄壁元件。WaterShed光聚合物是一种坚固的刚性树脂,具有与该公司透明级Water Clear系列产品同样的良好外观。它的许多物理性能可与那些挤出级的PBT和透明ABS相媲美。
    2.3防水及水性产品
    Super Glue公司防水环氧粘合剂生产线投产。该生产线生产双组分强胶粘剂,用于金属、塑料及橡胶,目标瞄准汽车、船舶、管件、水池及运动市场。该粘合剂耐收缩,可1h固定位置,24hxx固化,与水接触仍可工作。该产品已在2002年底Las Vegas大型汽车售后产品展上展出[20]
    Ancarez AR 460树脂是一种水溶液体环氧树脂乳液,水中固含量60%,该产品的优点在于VOC含量为0,粘度低,粒子颗粒小,非离子稳定,pH值中性。研制该产品的公司称,该产品具有高光泽度,干燥时间短,耐擦洗,另外更重要的特点是允许配制者更方便的按比例调配,该产品设计用于单组分热固化体系和双组分胺固化环氧体系[21]
    2.4航空、航天应用品
    由ATK Aerospace Composite Structure生产的石墨环氧材料制成的GEM 40火箭推进器的复合材料箱在Boeing DeltaⅡ792010L火箭(2002年5月发射)上成功应用[22]
    oray制成了一种P3831c预浸垫,由G83c快固环氧树脂和Torayca T600SC标准模量碳纤维构成,这种快速压热成型外罩板与典型的航天复合材料一样在压垫器中模塑、固化(在149℃下仅用10min即可xx固化)。航天热压循环通常需要花费20h或更多时间,Toray正是针对这种特殊类似的2000~3000台机器的运转而研制的该产品。据信,该罩板是运用航天技术的单组分碳纤维的{zd0}产量产品,也是第1个使用镍铁合金刀具加工的自动化生产部件[23]
    2.5阻燃膨胀涂料
    国外新开发1种Intumax EP-200c[24],1种基于专有无卤磷酸酯技术的双组分透明环氧阻燃膨胀涂料,该产品暴露在热或火中时形成持续碳泡沫,可使产品防热并防火。该产品中的活性成分非水溶,时间长不会溶出。一层0.13 mm厚的Intu-maxEP-200c可达到防范ASTM E-84-A级火分散速度的标准。
    2.6其他产品[25~27]
    国外报道一种ERISYS EMUA-ll产品,它是热塑性聚氨酯(TPU)改性双酚A环氧树脂系列的第2种产品。固化后,EMUA-11可牢固粘接PVC,比ERISYS EMUA-10粘度更低,柔性更好。它的用途包括乙烯基地坪,乙烯基运动场表面、其他环氧配方的增韧改性剂、提高热冲击能力和耐剥离性的改性剂。
    Sumitomo Bakelite研制了一种采用前沿封装技术“晶片级芯片大小封装”(Wafer Level Chio SizePackage,WLCSP)的环氧树脂包封料,包封料的流动性良好,除具有缝隙浇注特点外,可达到晶片级封装,对晶片表面和金属点的粘接也很好,因此可提高可靠性。
    Vantico Inc公司介绍了一种中温制造器具的新型高性能Ren Shape环氧模板,用其制造样品以及小批量模架或模槽,要比用铝制造器具所需的时间短。这种板设计用于{zg}至121℃温度下,特别适合于热成型或组合模。这种新的Ren Shaoe 5008体系由可用机床加工的环氧基模板和Ren-Weld 5008粘合剂组成,该板在粘合剂固化后夹紧在一起,形成可由机床加工的块料(可由传统的硬质合金工具钻出凹槽。这种环氧模板{zd0}拉伸强度24.1 MPa,邵氏硬度68D,板大小61cm×152cm,厚度50.8 mm,101.6 mm或152.4 mm。
    参考文献:
    [1]2003,54(6)。64
    [2]Japan Chemical Week,May,16,2002
    [3]Chemical week,December,4,2002。49
    [4] Modern plastics,February 2003,22
    [5]Japan Chemical Week,May 15。2002
    [6]Chemical week,August 21,2002,17
    [7]Chemical week,October 16,200.16
    [8]Japan Chemical Week,January 17.2002
    [9]Japan Chemical Week,July 25,2002
    [10]Japan Chemical Week,January 3l。2002
    [11]Chemical week,April lO,2002,5
    [12]Japan Chemical Week,April 18,2002
    [13]C&EN,August 26,2002
   

(作者:天津市合成材料工业研究院  李丽娟)

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