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国际环氧界注重新产品、新技术

发布时间:2018-04-20 热度:

近年国际环氧树脂业保持着5%左右的增长,中国的强劲需求提供了主要的支撑,成为主要拉动力量。在规模增长的同时,国际环氧树脂界普遍注重技术研发,新产品、新技术层出不穷。据中国环氧树脂行业协会专家介绍,国际环氧树脂界近年新产品、新技术主要包括体现在光敏树脂、固化剂、粘接剂、复合材料等领域。

    在光敏树脂领域,Nitto Denko公司开发了用于嵌入式光学导波器的光敏环氧树脂,具有优异的透明度、柔性和可加工性。这种独特的新材料在近红外区内具有高透明度且柔韧,因此可采用UV线照射形成光学线路,替代传统的干法蚀刻工艺而应用于光学线路板中。该材料的光学特性优异,在0.7~1.υm范围内,光学损失可降至O.1dB/cm。优异的柔性也使得该材料可用于膜线路中。此外,这种新材料使得加工更为便利,导波器件可采用简单的UV照射和显影工艺制得,无需传统的干法蚀刻工艺。它还可用于基质与芯片间的光学互连,作为电子装置(几个mm~十几㎝)内部部件间光波导器材料。Nitto Denko这种导光材料是为适应低成本、可有效传送光学信号、高可靠性光学导波器的需求增长而开发的。

    固化剂作为环氧树脂应用不可或缺的伙伴,一向为科研人员重视。Huntsman公司开发了1种新型、快速固化聚醚胺-Jeffamine XTJ-590,其固化速度大约比Huntsman普通的Jeffamine D-230快4倍。它可单独使用或与标准的聚醚胺混用固化环氧树脂。XTJ-590是应环氧固化剂市场对固化剂的技术需求:快速固化、柔性及色浅而研制的。它是1种分子质量较低的活性聚醚二胺。作为环氧树脂固化剂,它提供了中等的快固速度,固化体系具有良好的力学性能、优异的抗冲击强度及耐热冲击性。三菱气体化学品公司研制了1种新型环氧树脂固化剂材料,无须添加固化促进剂即可获得透明的固化材料。中国环氧树脂行业协会专家介绍说,该材料已确定采用二甲苯衍生物环己烷三羧酸(H-TMA)和环己烷三羧酸酐(H—TMAn)的生产技术工艺并已开始全面样品分发。

    粘接剂是环氧树脂重要应用领域。Master Bond公司开发了1种柔性、耐久、高性能环氧粘接剂ED-40,可在室温下很快固化,对聚碳酸酯、ABS及丙烯酸等工程塑料有特殊的粘接强度。Ep-40易于应用,可按1:1(不严格)质量或体积比使用,有较高的剪切和剥离强度,可经受曝露摆动、冲击及震动,有很好的耐热循环能力。Wessex树脂和粘合剂公司推出的新产品包括增韧的层压环氧树脂PRO-SET、增韧环氧粘合剂和环氧整形化合物。PRO-SET增韧层压环氧树脂已开发了采用几种不同固化剂的体系以提供各异的操作特点。这种增韧环氧层压树脂用于高载荷或高剥离以及粘合层区域不很理想的情况中,例如蜂窝状材料上的碳纤维表层或碳纤维与碳纤维车身外壳板或结构间。增韧环氧粘合剂(176树脂与276固化剂组合物)是标准PRO-SET粘接剂的高增韧改型物。可用于粘接重负荷复合材料结构并要求高剥离强度的场合。应用包括粘接铝帆架到碳桅杆上,粘接预制复合材料s型弯管或支柱根部至碳桅杆上及粘接预制部件到预渍结构上。这种粘接剂据称在难于粘接的材料如预渍复合材料、片状模塑料、金属和大多数塑料上作用良好。环氧整形复合物185/285设计用于填充及整形,应用于常规建筑或修补的场合。该材料密度低混合容易,分散平滑,易于填铺并具有低收缩性。可用于木材、复合材料或金属结构。Wessex是一家主要供应复合材料(特别是船舶、风能和内燃机)市场的环氧制造公司。它的产品包括环氧层压体系、粘合剂和胶衣。

    复合材料是环氧树脂研发成果最集中的。在阻燃复合材料方面,Huntsman公司开发了一系列飞机用无溴单组分及双组分环氧复合浇注料及其高性能环氧层压体系,在美国长岛的SAMPE展会上推介。该材料设计用于满足严格的欧盟环境指令要求。这种新型的Epocast阻燃环氧树脂配方中不包含八溴联苯醚(OBDE)及/或五溴二苯醚(PBDE)化学成分(这些物质含量>O.1%的产品将不能在欧洲销售或被作上标记)。这些无OBDE/无PBDE环氧复合浇注及层压体系都符合主要飞机制造商对制造和维修飞机内部元件所采用的原料的技术要求。Park电子化学品公司开发了新的N4000-7EF无卤环氧基质材料(Tg 165℃)。该N4000-7EF系列环氧层压及预浸材料设计符合环保要求,它是一种无铅的相容性材料,可提供优异的耐热及耐湿性,电性能超过溴化FR-4体系。这些优势以及证实的耐CAF性及UL94V-0指标,使得N4000-7 EF成为耐温要求高、无铅装配设计的优良之选。

    在纳米复合材料方面,汉斯化学正在推介其Albipox F系列纳米复合材料,其组成为环氧树脂及表面改性Si02纳米粒子。这种球形Si02纳米粒子(20nm)具有很多优点,其中包括可更密集渗透进网状织物并对黏度无影响。而以此纳米粒子改性的环氧树脂力学性能有显著提高。该公司称Albipox F系列纳米复合材料可在飞机、汽车及弹道等领域中使用。美国得克萨斯的Zyvex公司开发了1种新型系列碳纳米管环氧浓缩物,其中混合了几种工业标准环氧树脂及多壁或单壁纳米管或碳纳米纤维。据报道,这些产品所制得的复合材料电性能和导热性如同力学性能一样有了显著提高。环氧浓缩物是Zyvex公司Nanosolve添加剂系列的最新成员。该公司发明了可剥落和分散碳纳米材料的技术并提供了对基体树脂的粘接力。BaS04通常被用作医用塑料中的不透射线填料,现已被德国Solvav Barium Strontium公司沉淀制法成10~50μm纳米粒子,用于环氧树脂中。Solvay公司对其表面进行了处理可提高其分散性和对有机树脂的偶联性,这种球形纳米粒子不仅可使填充的树脂清澈,还比普通填料更好地提高某些力学性能。例如,只添加2.5%Solvay的Blanc Fixe Nanofine至环氧树脂中,断裂伸长率比未填充的环氧增长82%,冲击强度提高73%,拉伸强度增加19%,拉伸及弯曲模量未受影响,弯曲强度下降7%。Solvav研究者推荐环氧中最大填充量为5%(该填料密度为4g/cm3)。

    而在航天用复合材料方面,巴黎一年一度的JEC复合材料展上,将环氧真空浇注首次应用到由连续碳纤维带制成的圆柱体火箭部件上的技术引人注目。德国的MAN Technologie公司首次展示了用于欧洲Ariane火箭计划的样品助推器火箭箱顶部的圆罩。MAN公司自2003年始已制造了2件,该部件以单组分环氧树脂浇注,比现在的钢助推器火箭箱轻40%。MAN公司对浇注过程中纤维起皱出现波纹的解决办法正在申请专利。


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