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[关键词]聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、淀粉基塑料
中图分类号:TQ320.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)16-0274-01
传统塑料主要来自石化资源,因其不易降解和回收利用,给环境造成极大污染,并造成对石化资源的严重浪费,寻找非石油基环境友好的材料迫在眉睫,生物可降解塑料是解决这个问题的有效途径。目前研究最广泛的可降解塑料有聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯、淀粉基可降解塑料等。
一、聚乳酸(PLA)生物可降解材料
聚乳酸(PLA)是以乳酸为原料制备的高分子材料,具有无毒、无刺激性、强度高、易加工成型和生物相容性好等特点,制品在使用后可完全降解。按单体不同,PLA分为PLLA、PDLA和PDLLA。当前国内外PLA生产企业主要以生产不同规格的PLLA为主。PLLA单独使用具有熔点低、结晶慢、耐热性差等缺点,通过与PDLA共混,可形成立构复合体,改善成核、结晶速度,提高材料耐热性。PLA可用于一次性饭盒以及其他各种食品、饮料外包装材料;可用于纤维和非织造物等,包括服装、建筑、农业、林业、造纸、医用等领域。
聚乳酸是以乳酸单体为原料经过聚合等工艺制备得到的高分子聚合物,制备方法分为一步法和两步法,一步法难以制备得到高分子量的聚合物,基本无应用价值,目前国内外厂家主要通过两步法工艺生产聚乳酸。两步法工艺需经历中间体丙交酯阶段。
聚乳酸主要生产企业:
二、聚丁二酸丁二醇酯 (PBS)生物降解塑料
PBS是以丁二酸与丁二醇为原料制备得到的高分子材料,具有良好的生物相容性和生物可吸收性,易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解代谢,是典型的可完全生物降解材料。但PBS的加工温度较低、黏度低、熔体强度差,难以采用吹塑和流延的方式进行加工。另外PBS制品往往呈一定脆性,应用受限。PbS主要用于包装、餐具、容器、一次性医疗用品、农业、生物医用高分子材料等领域。
PBS的聚合前体主要原料为丁二酸;丁二酸的生产主要是通过石化法合成, 目前丁二酸的生物制造技术是国际竞争热点, PBS(聚丁二酸丁二醇酯)是以丁二酸与丁二醇为原料经过聚合制备得到的高分子聚合物。
PBS主要生产企业:
三、聚己二酸/对苯二甲酸丁二酯(PBAT)生物可降解材料
PBAT是对苯二甲酸丁二酯和己二酸丁二酯的共聚酯。作为一种新型的生物可降解共聚酯,PBAT兼具了芳香族聚酯和脂肪族聚酯的优点,既具有很好的热性能、机械性能,又具有生物可降解性和加工性,可以用它与脂肪族聚酯 PLA 等共混,来改善脂肪族聚酯的机械和力学性能。PBAT的加工性能与LDPE非常相似,可用LDPE的加工设备吹膜。PBAT主要用作农用地膜、垃圾袋、保鲜膜、堆肥袋、淋膜和餐盒、餐盘、杯子等。
PBAT主要生产企业:
四、淀粉基可降解塑料
淀粉基生物降解塑料是淀粉经过改性、接枝反应后与其他聚合物共混加工而成的一种塑料产品,具有生产成本低、投资少、使用方便、可生物降解的特点。淀粉基热塑复合材料不仅具备一般高分子材料所共有的基本特性,而且具有完全可降解性,可替代当前广泛使用的塑料材料。
淀粉基生物降解塑料已有3O年的研发历史,具有研发历史久、技术成熟、产业化规模大、市场占有率高、价格较低的特点。淀粉基生物降解材料主要用作包装材料、防震材料、垃圾袋、地膜、保鲜膜、食品容器、一次性餐具、玩具等。
淀粉基可降解塑料主要生产企业:
五、总结
目前各种生物可降解材料前景较好,但市场开拓、产品成熟度、产品性能开拓、产品应用等方面,需要时间开拓;当前石油价格低、石油基塑料产品价格优势明显,生物可降解材料同石油基材料竞争,目前还不具备条件;生物可降解材料的发展,还需要政府政策、税收优惠、市场等方面的支持;随着国内外对环保的要求越来越高,可降解材料的相关政策将会越来越好;同时随着可降解材料生产技术的提升,可降解材料的成本将越来越低。
参考文献
高分子材料:以高分子化合物为基础的材料,高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,由千百个原子彼此以共价键结合形成相对分子质量特别大、具有重复结构单元的有机化合物。
高分子的分子量从几千到几十万甚至几百万,所含原子数目一般在几万以上,而且这些原子是通过共价键连接起来的。高分子化合物中的原子连接成很长的线状分子时,叫线型高分子(如聚乙烯的分子)。如果高分子化合物中的原子连接成网状时,这种高分子由于一般都不是平面结构而是立体结构,所以也叫体型高分子。
二、高分子材料的结构特征
高分子材料的高分子链通常是由103~105个结构单元组成,高分子链结构和许许多多高分子链聚在一起的聚集态结构形成了高分子材料的特殊结构。
因而高分子材料除具有低分子化合物所具有的结构特征(如同分异构体、几何结构、旋转异构)外,还具有许多特殊的结构特征。高分子结构通常分为链结构和聚集态结构两个部分。链结构是指单个高分子化合物分子的结构和形态,所以链结构又可分为近程和远程结构。近程结构属于化学结构,也称一级结构,包括链中原子的种类和排列、取代基和端基的种类、结构单元的排列顺序、支链类型和长度等。远程结构是指分子的尺寸、形态,链的柔顺性以及分子在环境中的构象,也称二级结构。聚集态结构是指高聚物材料整体的内部结构,包括晶体结构、非晶态结构、取向态结构、液晶态结构等有关高聚物材料中分子的堆积情况,统称为三级结构。
三、高分子材料按来源分类
高分子材料按来源分,可分为天然高分子材料、半合成高分子材料(改性天然高分子材料)和合成高分子材料。
天然高分子材料包括纤维素、蛋白质、蚕丝、橡胶、淀粉等。合成高分子材料以及以高聚物为基础的,如各种塑料,合成橡胶,合成纤维、涂料与粘接剂等。
四、生活中的高分子材料
生活中的高分子材料很多,如蚕丝、棉、麻、毛、玻璃、橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料等。下面就以塑料和纤维素举例说明。
(一)、塑料
塑料是一种合成高分子材料,又可称为高分子或巨分子,也是一般所俗称的塑料或树脂,可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料,由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、剂、色料等添加剂组成的,它的主要成分是合成树脂。
塑料主要有以下特性:①大多数塑料质轻,化学性稳定,不会锈蚀;②耐冲击性好;③具有较好的透明性和耐磨耗性;④绝缘性好,导热性低;⑤一般成型性、着色性好,加工成本低;⑥大部分塑料耐热性差,热膨胀率大,易燃烧;⑦尺寸稳定性差,容易变形;⑧多数塑料耐低温性差,低温下变脆;⑨容易老化;⑩某些塑料易溶于溶剂。塑料的优点1、大部分塑料的抗腐蚀能力强,不与酸、碱反应。2、塑料制造成本低。3、耐用、防水、质轻。4、容易被塑制成不同形状。5、是良好的绝缘体。6、塑料可以用于制备燃料油和燃料气,这样可以降低原油消耗。塑料的缺点1、回收利用废弃塑料时,分类十分困难,而且经济上不合算。2、塑料容易燃烧,燃烧时产生有毒气体。3、塑料是由石油炼制的产品制成的,石油资源是有限的。
塑料的结构基本有两种类型:第一种是线型结构,具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物;第二种是体型结构,具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。线型结构(包括支链结构)高聚物由于有独立的分子存在,故有弹性、可塑性,在溶剂中能溶解,加热能熔融,硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在,故没有弹性和可塑性,不能溶解和熔融,只能溶胀,硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有,由线型高分子制成的是热塑性塑料,由体型高分子制成的是热固性塑料。
塑料的应用:透明塑料制成整体薄板车顶。薄板车顶的新概念基于透明灵活的聚碳酸酯或硅树脂材料,可以被永久性地塑造成单个的聚碳酸酯薄板,也可作为可折叠铰链和封条。拜耳材料科技研发的原型总共配备了四个灵活的薄板部件,形成了四扇“顶窗”,每扇窗都可单独打开和关闭。导轨用于连接薄板部件,形成一个牢固、透明的聚碳酸酯车顶外壳。一个同样透明的管子沿车顶结构中央纵向放置,在“顶窗”打开后用来调节折叠薄板。这样可以形成三维立体结构,组件比平坦的薄板更加牢固。同时也大大降低了单个组件的数量。
(二)、纤维素
纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水及一般有机溶剂。是植物细胞壁的主要成分。纤维素是世界上最丰富的天然有机物,占植物界碳含量的50%以上。纤维素是自然界中存在量最大的一类有机化合物。它是植物骨架和细胞的主要成分。在棉花、亚麻和一般的木材中,含量都很高。
纤维素的结构:纤维素是一种复杂的多糖,分子中含有约几千个单糖单元,即几千个(C6H10O5);相对分子质量从几十万至百万;属于天然有机高分子化合物;纤维素结构与淀粉不同,故性质有差异。
关键词:高分子材料;老化;老化原因;防老化措施
1高分子材料及老化现象
1.1高分子材料简述
高分子材料是指与人们生活息息相关的各种常见的材料,如塑料,橡胶,涂料,薄膜,纤维等。高分子材料被广泛应用于汽车工业,航空,建筑,军事建设等多种行业,为我国国民经济的发展做出了很大的贡献,同时也提高了人们的生活水平。但是高分子材料经常容易在强光,热辐射,水浸泡等因素作用下发生降解,失去其利用价值。
1.2高分子材料老化
高分子材料的老化由于其特性,使用条件的不同,发生老化的现象和表现出的现象也有很大不同。有的会变脆,变色,透明度下降等,也有的会出现弹性下降,变软,变粘等。归纳为如下几个方面:①外观变化:高分子材料在外观上的老化现象主要有:出现污渍,裂缝,斑点,银纹,粉化,发粘,收缩,或光学颜色改变;②物理性能改变:高分子性能在物理性能上老化的现象为:流变形能,溶胀性,溶解性变差,同时耐热性,透水性,透气性,耐寒性等也发生变化;③力学性能改变:力学性能的改变主要包括弯曲强度,剪切强度,拉伸强度,冲击强度等力学性能下降。同时,材料的应力松弛,相对伸长率等性能也会发生相应改变;④电性能改变:电性能的改变包括介电常数,表面电阻,体积电阻,电击穿强度等电化学性能的改变。
2引发高分子材料老化的原因
2.1内在因素
2.1.1材料的立体归整性
分子键排列规整的区域成为结晶区,不规整的区域成为非结晶区。这两种区域的分子排布差异很大,一般材料的老化发生在非结晶区,并逐步往结晶区蔓延。因此高分子材料的立体规整性对材料的老化会产生一定的影响。
2.1.2材料的分子量及其分布
材料的分子量和其分布直接影响了材料的老化性能。分子量分布的宽度影响了端基的数量,而端基的数量有决定了材料老化的难易程度。
2.1.3材料的化学结构
材料的链结构和聚集态结构直接影响了材料的性能。维持高分子材料聚集态的各分子间力中存在着很多弱键力,弱键很容易断裂产生自由基,这种自由基反应产生的物质会使高分子材料极速的发生老化。
2.1.4材料中的杂质
高分子材料的加工合成过程有时会引入一些杂质,或者残留一些化学助剂,这些都能引发高分子材料的老化。
2.2外在因素
①氧气:由于氧气的渗透作用,会与高分子聚合物上的弱键发生反应,引起主链结构的变化,从而引发材料的老化;②温度:温度的高低直接影响了高分子的性能和分子的断链速率。材料的温度越高,链运动速率越快,吸收的能量越多。当吸收的能量高于化学键的解离能时,链就会发生降解导致集团的脱落,使材料老化加剧。而当温度降低到一定程度,会阻碍链的运动速率,使高分子材料变得更硬,更脆;③湿度:水分子对材料的老化也有一定的影响。由于水分子的渗透性极强,会逐渐的渗透入分子间使材料发生溶胀,从而改变了分子间作用力。因此破坏了材料的聚集态,发生了老化现象;④光照:当高分子材料吸收的光能高于分子链断键的解离能时,会使分子链发生破坏,同时材料的结构也被迫发生改变,从而使材料的性能发生了改变,引起老化反应;⑤生物老化:在高分子材料的加工合成过程中,会使用一些助剂,助剂的使用同时也会引发霉菌的产生。霉菌微生物的生长代谢产生的分解霉和毒素不仅促使材料的被迫降解和老化,还会使接触者接触后感染到一系列疾病。
3高分子材料的放老化措施
3.1高分子材料的热老化预防措施
热老化预防措施主要通过改变材料的物理性质如温度。增塑剂是一种应用范围广泛的降低玻璃化温度的措施,可以使高分子材料在低温下保持原状态不发生老化。它包括分子增塑和结构增塑两种形式。分子增塑是指增塑剂在分子水平上与高分子混溶,从而降低了高分子链间的相互作用力,增强了材料的柔顺性。
3.2高分子材料的氧老化预防措施
在高分子材料的加工过程中,加入抗氧化物及含硫,磷有机化合物等,能够与过氧自由基发生反应,从而降低或终止老化反应进程。抗氧化剂包括两种类型,即自由基分解型和自由基受体型。这两种自由基抗氧剂协同作用,共同降低材料的老化速度。
3.3高分子材料的生物老化预防措施
霉菌是加快高分子材料老化的主要威胁。它能够在极短的时间内使高分子材料发生老化。
4结语
高分子材料的结构是及其复杂的,其功能众多。但其存在的老化问题也是亟待人们去解决的。上文已分析,引起高分子材料老化的因素有很多,其内部因素和外部因素共同作用引起高分子材料的结构改变,从而发生一系列的老化问题。在今后的研究中,必须要加大防老化的措施研究,才能从根本上解决高分子的缺陷。
参考文献:
关键词:高分子材料 可降解 生物
我国目前的高分子材料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨废旧物。如此多的高聚物迫切需要进行生物可降解,以尽量减少对人类及环境的污染。生物可降解材料,是指在自然界微生物,如细菌、霉菌及藻类作用下,可完全降解为低分子的材料。这类材料储存方便,只要保持干燥,不需避光,应用范围广,可用于地膜、包装袋、医药等领域。生物可降解的机理大致有以下3 种方式: 生物的细胞增长使物质发生机械性破坏; 微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。按照上述机理,现将目前研究的几种主要的可生物可降解的高分子材料介绍如下。
1、生物可降解高分子材料概念及降解机理
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为,高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物;然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。
因此,生物可降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用,相互促进的物理化学过程。到目前为止,有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、ph值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源,生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类,有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖,具有生物可降解性,可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ici 公司生产的“biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低,强度及耐热性差,无法应用。芳香族聚酯(pet) 和聚酰胺的熔点较高,强度好,是应用价值很高的工程塑料,但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺) 制成一定结构的共聚物,这种共聚物具有良好的性能,又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子,这些高分子可被微生物完全降解,但因纤维素等存在物理性能上的不足,由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求,因此,它大多与其它高分子,如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得。
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中,掺混一定量的生物可降解的高分子化合物,使所得产品具有相当程度的生物可降解性,这就制成了掺合型生物可降解高分子材料,但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法,对自然界中存在大量的多糖类高分子,如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性,可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足,但一般不易成型加工,而且产量小,限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构,从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物,这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻,副产品多,工艺复杂,成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源,通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难,且仍有一些副产品。
 
; 3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料,得益于非水酶学的发展,酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质,并拥有了催化一些特殊反应的能力,从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性,而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量,因此,为了提高聚合效率,许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。目前,我国一年约生产3000 多亿片片剂与控释胶囊剂,其中70%以上是上了包衣的表皮,其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片,而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片,因此,我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素,羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献:
关键词:环氧树脂胶粘剂 应用进展
一、引言
环氧树脂是指分子中含有环氧基团的高分子化合物的统称,在各类环氧树脂中,产量最大,应用最广的是由环氧氯丙烷与二酚基丙烷在碱的作用下缩聚而成的具有线型结构的热塑性的高聚物。作为胶黏剂使用时,一般为低分子量液体环氧树脂,其分子量一般在340-700之间。环氧树脂有极强的粘结力,它对大部分材料如:木材、金属、玻璃、塑料、皮革、陶瓷、纤维等都有良好的粘结性能,只对少数材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等粘结力较差。近年来,环氧树脂总的发展趋势是寻找高耐热性、高强度、高韧性,以及能在低温或其他特殊环境下固化的、操作简便的新颖树脂体系。通常情况下,工程上应用的环氧树脂胶粘剂主要是由基料、稀释剂、固化剂等原料配置而成的,由于其低廉的成本,良好的粘接性能和简便的粘结工艺已在汽车制造、电子电器及航天工业领域得到了广泛的推广和应用。现阶段,随着对环氧树脂特性的深入研究,新工艺、新配方得到了不断的使用,具有高性能的环氧树脂胶粘剂陆续出现。因而对于近年来环氧树脂胶粘剂发展状况及相关技术应用的研究具有非常重要的现实意义。
二、环氧树脂胶粘剂特性与应用分析
环氧树脂具有许多独特的优良性能,主要表现在以下几个方面:
1.良好的加工工艺性;
2.高度的粘结力;
3.收缩性小;
4.稳定性好;
5.具有优良的电绝缘性能;
6.由于结构中含有环氧基、醚键等,同时结构很紧密,所有有良好的机械性能;
7.因含有稳定的苯环及醚键,因而热稳定性也很好;
8.吸水率低,室温下的吸水率在0.5%以下。
由于环氧树脂具有优良的粘结性、绝缘性以及耐化学腐蚀性等优异的特点,所以在许多工业部门,包括造船、化工、电器直至国防、航天飞船等方面都得到极为广泛的应用,它可以作胶粘剂、作层压材料、作浇筑等磨具,并可以用作涂料等,特别是近年来,许多性能优异的新品种相继问世,使环氧树脂的用途越来越广。环氧树脂对金属与金属,金属与非金属等材料都有很强的粘结力,故而用途广泛的胶粘剂,熟称“万能胶”。用它粘合拖拉机及起重机上的吊件可以承受12吨的载荷。由于环氧树脂可以在室温固化,固化后又可经受高低温作用,这就对一些不能经受高温的精密部件的紧固极为适用,光学仪器,蜂巢结构材料等的的胶粘剂已广泛使用环氧树脂。
环氧树脂粘接力的机械性能,物理性能和电性能,可以通过不同类型的树脂和用不同类型的辅助剂来加以改。还通过特殊配方和应用工艺,缩短固化时间,提高耐热性,并且可以在短时间内耐热温度达300℃以上。作为胶粘剂它有如下特点:能胶合薄厚不同的各种材料,能胶合二种不同金属材料或各种金属和非金属材料,连接后又完全平整的表面;胶缝不漏气,耐化学腐蚀,有绝缘和密封性等性能;不用钻孔,因而不会减小强度;应力均匀;胶合工艺简单,能够大幅降低生产成本。
三、国内外环氧树脂胶粘剂发展现状分析
1.国外环氧胶市场现状分析
近10 年来,美国和西欧环氧树脂消费市场年均增长率分别为2%和117 %。1999 年美国消费量为5万吨,如果按照之前2005~2010年美国年增长率的2%计算的话,那么到2015年美国环氧树脂消费量将递增到20万吨左右。美国近年来消费增长主要在汽车和工业方面,其消费比例分别为20 %和35 % ,今后几年其消费比例不会发生较大改变。美国目前有200 多家公司生产环氧胶粘剂,其中较大的有十几家,环氧树脂胶粘剂约占环氧树脂总产量的10 %。
西欧环氧树脂胶粘剂占环氧树脂总产量的5.8 %,主要集中在英、法、德3国,其产量约占西欧环氧胶总量的60 %。
而我们的近邻日本,其环氧胶市场2010年产量为3.7万t,消费比例最大的是建筑业,占53 %;其次是土木工程,占30 %。
2.国内环氧胶粘剂市场现况分析
我国环氧树脂是从上世纪50年代末开发研制的,经过40 多年的发展,特别是改革开放以来,随着国民经济的飞速发展,环氧胶粘剂产量和消费量逐年递增。1999 年我国环氧树脂粘剂产量为2.5万吨 ,2002 年即达到3.5万t ,2010年为9万吨。目前我国大陆及台湾省有多家从事环氧树脂胶粘剂研发生产的科研单位和公司,如天津合成材料工业研究所、黑龙江省石油化学所、长春人造、兴亚化学等单位。在我国环氧胶主要用于土木工程、建筑、电机、制鞋、木工、胶合板和电子工业等领域。
四、环氧树脂胶粘剂最新技术应用进展
1.高强度环氧树脂胶粘剂
要提高环氧树脂强度,一般通过添加第二组分来增韧树脂,提高环氧树脂的韧性。主要有液态橡胶增韧、聚氨酯增韧、弹性微球增韧、热致液晶聚合物( TLCP) 增韧和聚合物共混、共聚改性等。
2.水性环氧胶粘剂
环氧树脂本身一般水性化较难,目前使环氧树脂水性化的方法主要有:醚化、酯化、接枝和聚合型乳化剂乳液聚合等方法。对引入羧基使环氧树脂水基化的乳液,可以应用能与羧基交联的固化剂,比如聚氮丙啶树脂和碳酰胺等。
3.环氧树脂压敏胶
由环氧树脂、丁腈橡胶、双氰胺和22甲基咪唑等的丁酮溶液,涂布纸上干燥后得到压敏胶带,其耐热性能和耐湿性能优良。如环氧树脂与羧端基聚丁二烯、唑啉等配合制备压敏胶,其剥离强度也非常高。
五、结语
现阶段,随着国内工业化进程的不断深入和发展,对于环氧树脂胶粘剂尤其是具有优良性能的高端产品的需求量呈现出逐年递增的趋势,而相对落后的工艺现状已成为限制国内环氧胶发展的主要因素。因而避免低工艺水平项目的重复建设,不断拓展高端产品及绿色产品成为我国环氧树脂胶粘剂生产企业的当务之急。
参考文献