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2012—2013年國外酚醛樹(shù)脂與塑料工業(yè)進(jìn)展

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2012—2013年國外酚醛樹(shù)脂與塑料工業(yè)進(jìn)展

朱永茂,殷榮忠,楊小云,潘曉天,劉 勇

(上海歐亞合成材料有限公司 上海201102)

摘 要:綜述了2012-2013年國外酚醛樹(shù)脂和塑料生產(chǎn)市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài),介紹了酚醛樹(shù)脂和其復合材料固化機理研究方向的技術(shù)進(jìn)展。

關(guān)鍵詞:酚醛樹(shù)脂;泡沫材料;模塑料;合成

Development of phenolic resin and plastic industry abroad from 2012 to 2013

ZHU Yong-mao,YIN Rong-zhong,YANG Xiao-yun,PAN Xiao-tian,LIU Yong

(Shanghai European-Asian Synthetic Material Co.Ltd.,Shanghai 201102,China)

Abstract: The production and market as well as technology development of phenolic resin and plastic abroad from 2012 to 2013 were reviewed; the research advances of curing mechanism of phenolic resin and composites were presented.

Key words: phenolic resin; foam; molding compound; synthesis

0 引 言

  作為三大熱固性樹(shù)脂之一的酚醛樹(shù)脂,經(jīng)歷了100多年的歷史,由于它具有耐熱、耐燒蝕、阻燃、耐輻照、耐摩擦磨損等,所以廣泛應用于模塑料、鑄造樹(shù)脂、摩擦材料、涂料、泡沫塑料、半導體封裝材料、燒蝕材料等。2013年5月在美國洛杉磯召開(kāi)的美國尖端技術(shù)協(xié)會(huì )(SAMPE)70屆年會(huì )和2013年5月在新加坡召開(kāi)的全球酚醛樹(shù)脂協(xié)會(huì )(GPRA)年會(huì )都對酚醛樹(shù)脂與塑料的發(fā)展前景作了積極評價(jià)。

1 原料生產(chǎn)和市場(chǎng)概況

  全球酚醛樹(shù)脂所需苯酚量為:2011年325.5萬(wàn)噸,2012年338.6萬(wàn)噸(2012年比2011年增長(cháng)2.9%)。2011年全球苯酚總需求量為877.1萬(wàn)噸,2012年為924.6萬(wàn)噸(2012年比2011年增長(cháng)0.3%),用于酚醛樹(shù)脂的苯酚為其總量的36.62%。

  2011年度全球苯酚裝置生產(chǎn)能力為1009.8萬(wàn)噸:其中美國Sunoco、Shell、Innos Phenol等公司合計為274.7萬(wàn)噸;西歐Inos Phenol、Polimeri等公司合計為253萬(wàn)噸;日本三井化學(xué)、三菱化學(xué)等公司合計為87萬(wàn)噸;亞洲(日本除外)MPS(新加坡)、FCFC(中國臺灣)、錦湖P&B(韓國)、中國等合計為320萬(wàn)噸;原東歐、中南美、南非等合計為65.2萬(wàn)噸。亞洲(包括日本)用于酚醛樹(shù)脂需用苯酚量:2011年度為152.9萬(wàn)噸,2012年度為162.2萬(wàn)噸(2012年比2011年增長(cháng)5.7%),2012年用于酚醛樹(shù)脂的苯酚為其總量的34%。[1]

  全球酚醛樹(shù)脂協(xié)會(huì )(GPRA)每年召開(kāi)兩次會(huì )議,2013年5月在新加坡召開(kāi)會(huì )議。美國邁圖(Momentive)(全球最大酚醛樹(shù)脂企業(yè))、美國SI(Schenectady International)公司、日本住友(Sumitomo)、韓國可?。↘olon)、斯洛文尼亞Fenolit公司、俄羅斯UCP公司、中國酚醛樹(shù)脂與塑料行業(yè)協(xié)會(huì )等作了全面技術(shù)交流。主要內容有:《酚醛樹(shù)脂生產(chǎn)裝置的安全維修——作業(yè)許可證》,《酚醛樹(shù)脂粉塵風(fēng)險管理》,《化學(xué)物分類(lèi)和標記的全球協(xié)調制度》,并交流全球酚醛樹(shù)脂發(fā)展情況,更新了對甲醛的環(huán)保要求和政策。GPRA遵循相關(guān)國際法,特別是反壟斷法,不可能相互交流價(jià)格等問(wèn)題,但是圍繞安全、環(huán)保、人類(lèi)健康事業(yè)進(jìn)行交流,有利于全球酚醛行業(yè)的健康發(fā)展。

  據報道,美國瀚森(Hexion)公司與美國邁圖(Momentive)公司合并成世界上最大特種化學(xué)公司和熱固性樹(shù)脂生產(chǎn)商,合并后的公司使用Momentive Performance materials的名稱(chēng)。

  Momentive Union已在中國江蘇鎮江建立首個(gè)制造廠(chǎng),該廠(chǎng)毗鄰原有的鎮江臺灣聯(lián)成化學(xué)工業(yè)有限公司的生產(chǎn)設施。新工廠(chǎng)將生產(chǎn)全套專(zhuān)用熱塑性酚醛樹(shù)脂和甲階熱固性酚醛樹(shù)脂,這些樹(shù)脂將以BakeliteTM resins和Durite resinsTM等行業(yè)領(lǐng)先的商品名出售。這些材料用于耐火材料、摩擦材料、研磨材料和電子設備等應用。邁圖的前身公司之一發(fā)明了酚醛樹(shù)脂,邁圖在酚醛樹(shù)脂技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)品改進(jìn)方面擁有100多年的悠久歷史。該項目于2013年7月投入試運營(yíng),首期年產(chǎn)8萬(wàn)噸酚醛樹(shù)脂。[2]

  2013年5月,美國圣萊科特化工(南京)有限公司項目在南京化工園區建成。公司獨資在化工園投資4200萬(wàn)美元,建成年產(chǎn)3.6萬(wàn)噸樹(shù)脂膠粘劑及1.5萬(wàn)噸甲醛一期項目。主要生產(chǎn)烷基酚醛樹(shù)脂膠粘劑和熱塑性酚醛樹(shù)脂膠粘劑系列產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的最大特點(diǎn)就是耐高溫,用于汽車(chē)輪胎中的粘合劑、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機中的磨具、剎車(chē)片等。另外,還在開(kāi)發(fā)保溫建筑材料。中國的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛,對樹(shù)脂產(chǎn)品的需求量非常高,酚醛樹(shù)脂市場(chǎng)以每年12%的速度遞增。二期7萬(wàn)噸也將在2015年左右投產(chǎn)。據介紹,米其林、普利司通、固特異等知名輪胎品牌都是圣萊科特的客戶(hù)。把項目放在南京化工園還有一個(gè)重要的原因,就是區內的企業(yè)能夠為該公司提供原材料,形成產(chǎn)業(yè)鏈,揚子石化巴斯夫二期擴產(chǎn)項目中的異丁烯是產(chǎn)品的原料之一,而區內的英力士公司能夠供應苯酚,加上每年公司自己生產(chǎn)的1.5萬(wàn)噸甲醛。廢水處理將經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟,首先把廢水提純、過(guò)濾,回收利用廢水中95%的甲醛、苯酚,第二步通過(guò)物理方法將低濃度廢水的分子鏈打碎,最后一步,將廢水送入特殊的生物細菌群中,進(jìn)行分解,經(jīng)過(guò)處理的廢水,COD濃度達到250mg/L。該公司每天產(chǎn)品產(chǎn)量達到100噸時(shí)產(chǎn)生的廢水不會(huì )超過(guò)20噸,而廢水處理裝置每天可以處理40噸廢水。另外,公司還將建設廢氣焚燒裝置,將廢氣進(jìn)行過(guò)氧化處理。據了解,整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中沒(méi)有參與反應的游離甲醛濃度是0.5%左右。[3]

  芬蘭太爾化學(xué)品公司2012年10月12日公布,在無(wú)債務(wù)現金的基礎上,以1.50億歐元(1.947億美元)的價(jià)格,向日本愛(ài)華工業(yè)公司出售其亞洲部門(mén)芬蘭太爾亞太公司。芬蘭太爾方面表示,亞洲業(yè)務(wù)的出售與公司戰略相符,即將重點(diǎn)放在歐洲市場(chǎng),尤其是酚醛樹(shù)脂業(yè)務(wù)。芬蘭太爾集團亞太業(yè)務(wù)已有40多年歷史,并在8個(gè)國家擁有18座工廠(chǎng)和1200名員工,年度凈銷(xiāo)售額達2.20億歐元。該業(yè)務(wù)很大程度上是服務(wù)于很多終端市場(chǎng)的獨立運營(yíng)。日本愛(ài)華工業(yè)公司相關(guān)負責人表示,此次對芬蘭太爾亞太公司的收購對公司大有裨益。此次收購是愛(ài)華工業(yè)公司發(fā)展海外市場(chǎng)的一項重大戰略。[4]

2 技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)

  日本酚醛模塑料重點(diǎn)研究和開(kāi)發(fā)的高機械強度和高耐熱性、耐電痕性好的品種為主。據2011年統計,日本模塑料生產(chǎn)銷(xiāo)售2.76萬(wàn)噸,其中在電子機器部件為1918噸(占6.9%),重電機器部件為3582噸(占13%),電氣機器部件為4052噸(占14.7%),車(chē)輛部件為12288噸(占45.5%),廚房器具、雜貨為1067噸(占3.87%)和出口為4653噸(占16.8%)。[7]

  電子設備小型化伴之回路元件高密度化,對放熱問(wèn)題需引起重視。日本住友公司已研發(fā)出絕緣散熱型酚醛模塑料,其中PM-TX115,比重2.44,熱傳導率1.5w/mk,彎曲強度115Mpa,彎曲彈性模量19000Mpa,絕緣電阻1×1012Ω(常態(tài)),1×1011Ω(煮沸后)。其他還有PM-TX130,PM-9820等品種。

  日本住友公司還對酚醛樹(shù)脂進(jìn)行改性,選擇無(wú)機纖維作充填材料,并對模塑料表面狀態(tài)進(jìn)行改性,已成功開(kāi)發(fā)了PM-8280(CTI 175V)、PM-9250(CTI 250V),并大量銷(xiāo)往中國市場(chǎng)。日本還大力發(fā)展玻璃長(cháng)纖維增強酚醛模塑料,牌號為GF9201L12長(cháng)玻璃纖維增強的品種,其比重為1.78,線(xiàn)膨脹系數:平行10ppm,直行22ppm,拉伸強度215Mpa,拉伸彈性模量28Gpa,彎曲強度380Mpa,彎曲彈性模量23Gpa,壓縮強度440Mpa,擺錘沖擊強度為100KJ/㎡,比拉伸強度為121Mpa,比拉伸彈性模量16Gpa,比壓縮強度為216Mpa,此外碳素長(cháng)纖維增強的酚醛模塑料CF9010L12具有更優(yōu)良的性能。[5]

  住友電木株式會(huì )社集團近日宣布,其高性能塑料事業(yè)部(SBHPP)將以全新形象亮相全球市場(chǎng)。自2013年4月8日起,該事業(yè)部旗下的所有公司將整合為一個(gè)實(shí)體,并以SBHPP的統一形象推向市場(chǎng),旨在整合全球銷(xiāo)售和營(yíng)銷(xiāo)網(wǎng)絡(luò ),提高全球酚醛樹(shù)脂、模塑料與電路材料生產(chǎn)能力。作為世界領(lǐng)先的工程熱固性樹(shù)脂和模具塑料供應商,SBHPP將憑借遍布全球的資源和深厚的行業(yè)經(jīng)驗,為客戶(hù)創(chuàng )造更豐富的價(jià)值,并全面進(jìn)軍印度市場(chǎng)。[6]

  國外科學(xué)家通過(guò)對酚醛樹(shù)脂及其制品進(jìn)行研究,發(fā)現它們引火時(shí)具有突出的難燃性,幾乎無(wú)煙霧和毒氣發(fā)生,這就是國際公認的所謂FST(Fireproof,Smokeless,Toxicityfree)特性。制成的酚醛泡沫(PF)密度特輕(27~35kg/m3),具有優(yōu)異的節能保溫和隔音作用。酚醛泡沫(PF)由于導熱系數低,相比傳統的保溫材料如巖礦棉、玻璃棉及膨脹珍珠巖等,其節能保溫性能高約一倍。人們公認其節能保溫性能居于所有保溫材料之首,也有人稱(chēng)其為“保溫之王”或“第三代保溫材料”。

  在美日等工業(yè)發(fā)達國家,對重要建筑和高層建筑進(jìn)行墻體保溫均有嚴格的防火要求,近年來(lái)各國有關(guān)建設部門(mén)將目光轉向既節能又防火的PF,用于墻體保溫系統中。英國普瑪洛克制品公司是一家以生產(chǎn)酚醛外保溫板知名的廠(chǎng)家,酚醛泡沫(PF)防火性能達到英國標準BS476-7的一級。該公司經(jīng)多年來(lái)的開(kāi)發(fā)研究,按照英國標準制定并實(shí)施了一套完整成熟的施工應用技術(shù)體系規范,在20世紀90年代就成功地應用在磚石或混凝土墻面上,而且無(wú)論新的或既有的、高層或低層建筑都可應用。該公司宣稱(chēng),外保溫系統在公用建筑或民用住宅施工后至少30年不會(huì )出現損壞事故。又如日本旭化成建材公司多年來(lái)對酚醛泡沫(PF)保溫材料進(jìn)行了深入研究開(kāi)發(fā)。近年來(lái)該公司推出了商標名為新曙光(Neoma)的PF保溫板,已通過(guò)了日本、中國和英國的防火等各項試驗。

  由于達到了日本標準JISD1201有關(guān)

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