酚醛树脂的现代应用及发展趋势_薛斌

注: 消费量单位为万 t, 人均消费量单位为 kg 。
Hale Waihona Puke 国际大型的酚醛树脂企业, 近年来进行了重大的 重组、兼并, 如: 美国的波顿化学在 2005 年收购了德 国的贝克来特, 组建了瀚森化学公司; 日本的住友电 木兼并了比利时的芬克莱特和美国的杜雷滋公司; 美 国的十拿公司与法国的 CACE 公司达成协议, 交换 CACE 公司的酚醛事业部; 美国的乔治亚太平洋公司 持有韩国可隆化学 ( 苏州 ) 30% 的股份 ; 通用电气 ( GE) 公司将 GE 的塑料业务以 116 亿美元现金加债务 责任出售给沙特阿拉伯基础工业公司, 双方希望交易 在 2007 年第三季度完成。 表 4 列举了几个大型酚醛树脂企业的产品所涉及 的应用领域。
年份 2003 2004 2005 2006 2009 美国 201 5 202 5 203 7 205 1 207 0 西欧 33 4 34 6 35 8 37 06 41 1 日本 26 1 28 7 31 3 34 1 40 2 中国 31 6 35 3 39 7 45 0 68 4 其他 31 4 49 1 59 9 80 24 117 5
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表 3 是美国、欧洲、日本近年来的酚醛树脂消费 总量及人均消费情况, 并对 2007 年的消费情况进行了 预测。
表 3 欧美日等国家地区近年来的消费情况* Tab. 3 Consumption in phenolic resin in European, American and Jappan
木材 制品 Hexion Occidental Chemical Ltd Plastics Engineering Co Georgia- pacific Ltd Plastics Engineering Co 大日本油墨株式会社 住友化学 松下电工 日立化成 山东圣泉化工 模塑料 电工 工业 其它 电子 应用
收稿日期 作者简介 2007- 03- 12 薛斌 ( 1968 ) 男 , 山东 淄博人 , 高级工 程师 , 主 要
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酚醛树脂因其具有较 高的力学强 度, 耐热 性 好, 难燃、低毒、低发烟, 可与其他多聚物共混 , 实现高性能化而 广泛应用于航空 航天、汽车、电 子、机械、交通运输等国民经济各个领域。近年来 科研人员对酚醛树脂本身的脆性和力学性能进行改 进, 在下游产品应用新工艺, 使酚醛树脂基复合材 料有了更大的发展。随着电子产业的迅速成长, 高 纯度及改性酚醛树脂也在半导体封装材料、印制电 路基板材料和光刻胶领域发挥 着越来越重要 的作 用。现代酚醛 泡沫反应机理和 生产工艺的不 断创 新, 使酚醛泡沫材料应用于民用建筑、采矿等新领 域。各种改性 酚醛树脂作为 增粘、增 硬、补强 材 料, 也不断地应用于橡胶工艺的改进之中。 1 国外酚醛树脂的发展及应用现状 20 世纪 50 年 代是酚醛树脂高 速发展的阶段 , 新的应用领域有涂料、油漆、铸造和航空航天等 , 国际酚醛树脂的产量达到 20 万 t。上世纪 80 年代 , 酚醛树脂、新型酚醛复合材料系统应用于建筑、运 输等领域。1997 年 后全球经济发 展的低潮期 , 全 球酚醛树脂生产装置的开工率 不足 65% , 但总的 市场消费量仍旧维持在 300 万 t 以上。 20 世纪末到 21 世纪初, 在全球 经济快速发展 的带动下 , 汽车
, 并 对 2009 年各国家
研究方向为高分子化工。
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热 固 性 树 脂 表 4 大型酚醛树脂企业产品应用领域
第 22 卷
或地区的酚醛树脂消费情况进行了预测。
表 1 近年全世界苯酚产 量及酚醛树脂消耗苯酚量 Tab. 1 Global yield of phenol in recent years and its consumpntion i n phenolic resin
用于民用、工业、交通、采矿、航空航天等领 域, 并且带动了全球酚醛树脂行业向着专业化、高功能 化的方向发展。 2 国内酚醛树脂的发展及市场应用现状 上世纪 80~ 90 年代我国酚醛树脂有了较快的 发展, 已经形成了广阔的市场, 产品涉及模塑料、 木材粘结、铸造、绝缘制品、涂料、油墨等领域。 1996 年以后, 随着国内经 济的快速发展 , 各行业 对酚醛树脂的需求越来越大 , 我国的酚醛树脂生产 有了重大发展, 从原材料、生产模式到品种、品质 都发生了很大的变化, 酚醛树脂所应用的领域也不 断拓展。国内酚醛树脂生产厂家也由 80 年代的 50 多家发展到最多时的 500 多家, 产能由 80 年代的 7 5 万 t 发展到 2006 年的 45 万 t。预计国内酚醛树 脂的消费量将以 15% 的速度增长, 2010 年酚醛树 脂的市场消费量将达到 78 7 万 t 。 表 5 是 2005 年及 2006 年国内酚醛树脂在各应 用领域的消费情况 ( 其中一些液体酚醛树脂折算为 100% 固体含量酚醛树脂) 。 由表 5 数据可见, 铸造、耐火材料、摩擦材料 和磨料磨具领域的市场份额有所增长 , 这与近年国 内汽车、冶金及相关机械加工行业的良好发展势头
应用领域 酚醛模塑料 铸造、 耐火材料、 摩擦材料 磨料磨具 木材粘结剂 绝缘层压及电子材料 酚醛泡沫及其它 合 计
2005 年
2006 年
消耗量 万 t 应用比例 % 消耗量 万 t 应用比例 % 9 6 10 0 5 4 7 5 44 28 39 7 24 2 25 2 13 6 18 9 11 1 7 0 100 10 3 12 3 6 5 8 1 47 31 45 0
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第 4期 表5 Tab. 5
薛 斌等 : 酚醛树脂的现代应用及发展趋势 2005 年及 2006 年我国各领域 酚醛树脂的消费状况 * The consumption of phenolic resin in several applicati on in China in 2005 and 2006
第 22 卷第 4 期 Vol 22 No 4
2007 年 7 月 July 2007
热 固 性 树 脂 Thermosetting Resin
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酚醛树脂的现代应用及发展趋势
薛 斌, 张兴林
( 山东酚醛树脂技术中心 , 山东 济南 250204)
摘
要 : 论述 了国内外酚醛树脂行业的发展状况 , 介 绍了酚 醛树脂的 技术动 态和市 场变化 情况 , 详细 说明了 酚
XUE Bin, ZHANG Xing- lin ( Shandong Phenolic Resin T echnologic Center , Ji nan 250204 , China ) Abstract : In this paper, the development situation of phenolic resin industry in China as well as the global situation of this industry in recent years was elaborated and the technical trend and market changes in this area and the situat ion of phenolic resin in different applicat ions were also introduced. There was st ill a great potent ial to develop in terms of tech nology and market of phenolic resin in China within our view. Key words: phenolic resin; market; development trend 0 引 言 工业、冶金、电子消费产品迅速发展 , 促进了酚醛 树脂在铸造、耐火材料、电工电子材料等领域的全 新发展。 国外酚醛树 脂的应用已涉及 木材粘结、模塑 料、铸造造型材料、耐火材料、轮胎橡胶、摩擦材 料、磨具磨料、电子封装材料、浸渍层压材料、纤 维增强复合材料、酚醛泡沫塑料等领域, 应用于工 业、民用、交 通、建 筑、采矿、石油和 天然 气开 采、航空航天、核工业等科技范围。全世界的酚醛 树脂产量也由 20 世纪 50 年代的约 20 万 t 发展到 2006 年的 401 5 万 t。预计今后几年全球酚醛树脂 行业将以 7% 的速度增长。 苯酚的销量及使用方向对酚醛树脂的产量影响 很大。表 1 是近年来世界苯酚的产量及酚醛树脂消 费苯酚的数量 , 其中 2009 年数据为预测数据, 并 考虑到双酚 A 及下游 环氧树脂行业也将有较快发 展 , 2006 年以后, 酚醛 树脂在苯酚应 用中所占比 重将有所下降 。 表 2 是近年来美国、西欧、日本、中国及其他 地区的酚醛树脂消费情况
国别 美国 欧洲 日本 2004 年 消费量 人均 202 5 34 6 28 7 7 08 0 76 2 26 2005 年 消费量 人均 203 7 35 8 31 3 6 94 0 79 2 44 2006 年 消费量 人均 205 1 37 1 34 1 6 97 0 81 2 66 2007 年 ( 预测) 消费量 206 2 38 5 36 8 人均 6 87 0 84 2 87
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增长 , 2006 年全国铸造覆膜砂用量在 120~ 150 万 t , 按 1 8% ~ 2 5% 树脂 加入量计算 , 需用酚 醛树脂 2 10~ 3 75 万 t。今 后酚醛覆膜砂 在油田压 裂砂、 大型铸件砂及新合金领域的发展潜力极大。 2 4 摩擦材料
22 9 27 3 14 4 18 0 10 4 70 100
摩擦材料广泛应用于汽车、飞机、火车等现代 交通工具以及现代机械、国防等领域 , 中高档摩擦 材料年产已达 100 万 t 以上。2006 年, 全行业产值 67 34 亿元 , 出口交货值达 20 5 亿元, 连年以 30% 以上的速度增长, 比 1999 年增长了 20 多倍。我国 摩擦材料行业不断创新, 正在把 中 国制造 变为 中国创造 。中国即将成为世界摩擦材料的生产基 地。2006 年行业需求酚醛树脂 3 5 万 t 左右。 2 5 磨具磨料 磨具磨料广泛应用于汽车、造船、家具、装备 制造、五金工具等加工制造工艺中。中国磨具磨料 行业自 2002 年后发展迅猛 , 每年以 20% 以上的速 度发展 , 出口增长也很快, 特别中高档树脂砂轮、 金刚石砂轮、树脂砂纸、树脂纱布、砂带等产量增 长很快, 并且大量 出口。 2006 年磨具 磨料行业需 求酚醛树脂 6 5 万 t。水性树脂、高耐磨、耐高湿 性、抗裂型酚醛树脂的发展将推动该产业国际化。 2 6 轮胎橡胶 酚醛树脂在轮胎橡胶配方和生产中起着增粘、 增硬、补强和硫化的作用, 随着国际上轮胎巨头纷 纷在中国建厂和国内企业不断扩充产能, 酚醛树脂 在轮胎橡胶行业的消费量也与日俱增, 据 2006 年 进口统计数据, 中国应用于轮胎橡胶行业的酚醛树 脂达 1 15 万 t, 预计 2006 年国内轮胎橡胶行业消 费酚醛树脂的量在 2 万 t 左右 , 并且每年以 15% 的 速度增长。 2 7 电工电子材料 近年来电子产品的消费增长迅速 , 酚醛树脂在 该领域发挥着重要作用。酚醛树脂可直接作为印制 电路板的基板材料覆铜板的浸渍主体树脂 , 也可作 为替代传统环氧树脂固化剂的首选树脂类固化剂, 这种高纯度的线形酚醛树脂在 无铅焊接 时代会有 更大的发展空间; 高纯度的线形酚醛树脂还在环氧 塑封材料和光致抗蚀材料领域有很大的市场发展空 间。中国的电工 电子材料市场 正以 15% ~ 20% 的 速度增长, 2006 年电工电子材料行业 酚醛树脂需 求量在 4 5~ 5 0 万 t, 其中仅高纯度线形酚醛树脂 2006 年的进口量就达到 1 70 万 t 。 2 8 酚醛泡沫 酚醛泡沫塑料具有阻燃、耐热性高、导热系数