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2024
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02
环氧树脂里的特种兵——氢化双酚A环氧树脂
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氢化双酚A型环氧树脂是环氧树脂中的小众品种，但绝对是有增长潜力的品种。氢化BPA环氧的结构中，饱和六元环替代了苯环，其固化物可以克服原苯环中双键对紫外光的敏感性以及因此而产生的断裂缺陷，表现出良好的耐候性，耐电晕、耐漏电痕起痕，低介电常数等性能，氢化双酚A型环氧树脂还具有粘度低的特点，其粘度是通用液态双酚A环氧树脂的1/5~1/4。凝胶时间长，约为双酚A环氧树脂的两倍左右。主要用于户外光固化涂料、储罐、钢结构等涂料，3D打印，电工绝缘材料以及混凝土堤坝等灌封料，具有十分广阔的发展前景。
例如，光固化涂料和油墨中需要添加一定比例的脂环族环氧树脂。固化速度快、收缩率低、表面不起皱、粘附力强、耐腐蚀，不但保留了原环氧树脂性能，而且大大加快了其固化速度，使之在几分钟甚至数秒内即发生固化，大大提高了劳动生产率。
脂环族环氧树脂的耐热性、力学性能及耐候性好，尤其是黏度小，适用期长，特别适用于湿法层压成型和缠绕成型制造高强度耐热复合材料，已在深水潜艇和导弹上得到应用。
2、国产化加速，从千吨级产品向万吨级产品迈进。
氢化BPA环氧的生产工艺与双酚A型环氧树脂生产工艺接近，在催化剂（一般为Lewis酸，各家所用的催化剂不同）催化下经过醚化-环化-精制等单元操作完成制备，氢化双酚A型环氧树脂可由氢化双酚A与环氧氯丙烷在碱性的条件下合成。
氢化双酚A型环氧树脂最初是由日本东都化成等企业实现了商业化，目前市面上的主要牌号有Epalloy5000、AL-3040、ST-3000、EP-4080、YDH3000、EX-252、XY518、JH3000等。受制于原料氢化双酚A迟迟未国产化，以及产品规模小导致各生产商以间歇法为主，三废控制程度不高，整体价格偏高。近年来随着主要原材料氢化双酚A的大规模国产化，安徽新远、烟台奥利弗、湖北荆洪等国内企业陆续取得技术突破，先后实现了氢化双酚A型环氧树脂系列牌号的商业化生产。2022年中国氢化双酚A型环氧树脂产能约1200吨/年，消费量1300~1500吨，在建3000吨/年项目。2023年10月，巴陵石化千吨级氢化双酚A环氧树脂一次开车成功。同期江苏泰特尔推出电子级氢化BPA环氧树脂。
本源精化环保等公司在氢化BPA的国产化技术开发上投入了大量资源，该公司于2020年完成了氢化BPA新生产工艺的建立和产业化应用。使用自主开发的催化剂，催化剂体系以自制活性氧化铝、二氧化硅等为基本载体，负载镍钯等多种活性金属，经特殊烘焙工艺精制而成。
3、氯含量限制在氢化环氧树脂电子领域应用，控氯成为产品性能提升关键
氯的存在对于氢化双酚A型环氧树脂固化物的电绝缘性能和防腐性能会产生不良的影响。因此，检测环氧树脂的氯含量可对其制造工艺和产品品控提供依据。
无机氯通常只要加强水洗工艺，一般都能做到其含量极低，不至于影响使用性能。氢化双酚A型环氧树脂无机氯指标为II类≤20mg/kg
易皂化氯是由于氢化双酚A型环氧树脂生产过程中闭环反应不完全，残留氯醇醚而引起的，它的存在会影响氢化双酚A型环氧树脂的高温电性能，也是衡量氢化双酚A型环氧树脂质量的一个重要指标。结合各企业产品指标和下游客户的实际使用要求，行业标准氢化双酚A型环氧树脂易皂化氯指标为II类≤0.2%。
总氯含量是氢化双酚A型环氧树脂的一项重要指标，根据其在树脂中的存在形式可分为无机氯、易皂化氯、非活性氯，总称为总氯含量。结合各企业产品指标和下游客户的实际使用要求，行业标准氢化双酚A型环氧树脂总氯指标为I类≤500mg/kg。
目前国内市面上各家主要性能指标大同小异。但据客户反馈目前市面上大部分的氢化双酚A环氧存在总氯过高的现象，这在很大程度上难以满足其在电子领域的应用。在此情况下江苏泰特尔开始了用于电子级的氢化双酚A型环氧树脂的研发，最终制得氯含量更低的产品。
总体来看，而且通过近年来引进、消化吸收国外先进技术，产能力不断扩大，工艺技术、生产设备和产品质量成熟，上游产业配套逐步完善。氢化双酚A型环氧树脂年需求量保持20%以上增长是十分有希望的。
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