【正文】 品質量差、生產成本高、物耗能耗大，當前正是我國環(huán)氧樹脂工業(yè)處于 調整生產結構及企業(yè)重新整合的關鍵時期。廢水主要含有鹽、甲苯、老化樹脂、環(huán)氧氯丙烷等污染物及非生產廢水，由于治理技術難以達到要求或環(huán)保投入過大裝置運行費用過高 ，最終出現(xiàn)稀釋、偷排、漏排等處置廢水的非環(huán)保措施。酮類如甲基異丁基酮等共沸，用旋轉薄膜蒸發(fā)器脫除，最后采取萃取、精餾裝置進行精餾分離回收利用。 3) 水性環(huán)氧樹脂生產所用的縮合反應催化劑及助催化劑是技術的關鍵，目前國內合資裝置一般用進口催化劑，但從長遠看還要立足國內，自行開發(fā)性能好的催化劑 ，既可節(jié)省外匯，又可防止受限于國外專利商。 2) 國內今后新建或擴建化環(huán)氧樹脂裝置一定要比選原料、電力、市場及水資源等條件。 盡管我國已成為水性環(huán)氧樹脂生產和消費大國，生產技術由一次簡單加堿工藝發(fā)展為兩次加堿較先進工藝，并形成一批具有一定規(guī)模的大中型生產企業(yè)，但是存在的問題亦不容忽視。 2020 年美國道化學公司在江蘇張家港市投資建設的年產 萬噸水性環(huán)氧樹脂生產廠，于目前已正式建成投產后，可使世界環(huán)氧樹脂總量及我國水性環(huán)氧樹脂生產規(guī)模往前邁了一大步 。目前世界上對于新型環(huán)氧樹脂研制明顯滯后于生產和生活的需要，隨著科技的進步，一些傳統(tǒng)的材料可能會被淘汰，而研發(fā)無害、價廉、節(jié)能、特種耐候效果好等優(yōu)點的水型環(huán)氧樹脂作為替代材料，是當下水性環(huán)氧樹脂材料行業(yè)發(fā)展的關鍵一環(huán)。 面對發(fā)達國家的技術壁壘，國家和企業(yè)都要積極應對。 項目背景和發(fā)展概況 當前中國外貿出口面臨更加嚴峻的外部環(huán)境。 (2) 選擇先進可靠的工藝技術，合理安排工藝流程，建設自動化水平高的 增塑劑生產裝置，保證裝置順利投產、穩(wěn) 定運轉，正常發(fā)揮其經濟效益。 (6) 化工機器安裝工程施工及驗收規(guī)范 (通用規(guī)定 )(HGJ203— 83)，化學工業(yè)部。 (2) 圓筒形鋼制焊接貯罐施工及驗收規(guī)范 (HGJ210— 83)，化學工業(yè)部。 3 (10)工業(yè)“三廢”誹放試行標推 (GBJ4— 73)，國家建委、衛(wèi)生部。 (6) 氯氣安全規(guī)程 (GBU984— 89)，國家標 lB 局。 (2) 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準 (TJ36— 79)，國家建委、衛(wèi)生部。 ④水的導電率高 ,易使金屬腐蝕 ,在涂膜干燥過程中易發(fā)生閃蝕問題 ,但用閃蝕抑制劑和活性顏料配合 使用 ,可解決此問題。水性環(huán)氧涂料的優(yōu)點是顯而易見的 ,但也存在以下一些缺點 : ①與有機溶劑相比 ,水的蒸發(fā)熱高 ,這就要求有另外的手段來幫助水的蒸發(fā)。②操作性能好 ,施工工具可用水直接清洗 ,操作安全、方便 。而水性環(huán)氧樹脂具有較低揮發(fā)性有機物 (VOC),安 全等顯著特點。 通常用的環(huán)氧樹脂難溶于水 ,易溶于有機溶劑 ,但有機溶劑往往價格較高 , 具有揮發(fā)性和毒性 ,對環(huán)境的污染很大。滿足當前環(huán)境保護的要求 。⑤能與其它水性聚合物體系混合使用 ,在性 能上相互彌補。 ③顏填料在水性環(huán)氧涂料中的分散穩(wěn)定性較溶劑型涂料差 ,易于聚集沉淀 。 編制項目所依據(jù)的政策、法令和法規(guī) (1) 武漢市鯤鵬化工有限公司的 年產 2020t 水性雙酚 A 型環(huán)氧樹脂的工藝設計及建設運營規(guī)劃 可行性研究基礎資料； (2) 《湖北省國民經濟和社會發(fā)展第十一個五年規(guī)劃綱要》（鄂府〔 2020〕 46 號）； (3) 《湖北省“十一五”規(guī)劃編制工作方案》（鄂府辦〔 2020〕 117 號）； (4) 中部地區(qū)改革發(fā)展規(guī)劃綱要 (20202020 年 )； (5) 關于公布實施武漢葛店經濟開發(fā)區(qū)近期建設規(guī)劃（ 20202020）的通知 ,〔 2020〕16號； (6) 《化工建設項目可行性研究報告內容和深度的規(guī)定》（修訂本） ,化計發(fā)（ 1997）426號文； (7) 《建設項目經濟評價方法與參數(shù)》 ,國家計委、建設部投資（ 1993） 530 號文發(fā)布； (8) 《化工投資項目經濟評價參數(shù)》 ,國石化規(guī)發(fā)（ 2020） 412 號 設計項目依據(jù)的規(guī)范 (1) 建筑設計防火規(guī)范 (GBJl6— 87)，國家計委、公安部。 (5) 化工管道設計規(guī)范 (H1DJ8— 87)，化學工業(yè)部。 (9) 爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范 (GB50058)，化學工業(yè)部。 安裝、施工驗收規(guī)范 (1) 化工工程建設超重施工規(guī)范 (HGJ201— 83)，化學工業(yè)部。 (5) 工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范 (HGJ229— 91)化學工業(yè)部。 試車、竣工驗收規(guī)范 (規(guī)定 ) 化學工業(yè)大、中型裝置試車工作規(guī)范 (HGJ231—— 91)，化學工業(yè)部 編制原則 (1) 嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護，職業(yè)安全及工業(yè)衛(wèi)生有關規(guī)定，貫徹“安全第一、預防為主”的方針，做到環(huán)境保護、勞動安全衛(wèi)生與工程同步規(guī)劃、同步實施、同步發(fā)展；避免環(huán)境污染，保證安全生產。 (5) 嚴格遵守“三同時”原則，消防、環(huán)保和勞動安全衛(wèi)生同時考慮。由于我國的相關標準滯后，由此引起了國內許多樹脂材料制品出口受阻、相關國外產品大舉入境，嚴重威脅到產業(yè)安全，發(fā)展高性能環(huán)氧樹脂迫在眉睫。水性環(huán)氧樹脂 正隨著潮流興起。另外，韓國 10 萬噸，臺灣省 萬噸，泰國 萬噸，南非 萬噸，委內瑞拉 l萬噸。其能力所占比例見表 表 世界環(huán)氧樹脂三大廠商生產能力 (萬噸 /年 ) 西歐 美國 日本 Ciba— Geigy 10 6 Dow 13 3 shell 16 其他 總計 39 所占比例 (％ ) 上世紀 80 年代之后，世界水性環(huán)氧樹脂這三大集團公司，正以合資或獨資等方式向發(fā)展中國家拓展，這必將使水性環(huán)氧樹脂生產大集團化得到了進一步的提高。為了防止相互盲目競爭，國內現(xiàn)有的水性環(huán)氧樹脂生產企業(yè)應著重抓好市場營銷戰(zhàn)略和策略研究，爭取以質優(yōu)價廉的產品盡快實現(xiàn)對進口產品的替代，并盡可能實現(xiàn)產品出口。另外，還要進一步對環(huán)氧樹脂下游產品的應用進行開發(fā)。目前國外公司已不再采用加水共沸的方式，而是加入芳烴類如甲苯，二甲 苯等，醇類如正丁醇，異丙醇等。我們知 7 道，每生產一噸水性環(huán)氧樹脂，至少產生組成復雜的高濃度有機廢水 5～ 10 噸， CODcr 高～ 104mg/l。水性雙酚 A環(huán)氧樹脂生產企業(yè)應實現(xiàn)集約化、規(guī)模化經營，在品種系列化和老產品新用途開發(fā)上下功夫，以滿足市場需要。 技術可行性 水性環(huán)氧樹脂通常是指環(huán)氧樹脂以微粒、液滴或膠體形式分散于水相中所形成的乳液、水分散體或水溶液，三者之間的區(qū)別在于環(huán)氧樹脂分散相的粒徑不同。相反轉法借助于外加乳化劑的作用幾乎可將所有的高分子樹脂通過物理乳化方法制得。在環(huán)氧樹脂中，環(huán)氧基的存在使其具有較好的反應活性，因為環(huán)氧基為三元環(huán)，張力大， C、O 電負性的不同使環(huán)具有極性，容易受到親核或親電試劑進攻而發(fā)生開環(huán)反應；分子骨架上所懸掛的羥基雖然具 有一定反應活性，但由于空間位阻，其反應程度較差。 （ 1）先使環(huán)氧樹脂與不飽和脂肪酸酯化制成環(huán)氧酯，再用乙烯型不飽和二元羧酸或酸酐與環(huán)氧酯加成而引進羧基，最后經胺（堿）中和成鹽。 醚化反應型 醚化反應型與酯化反應型不同，這一反應均是親核試劑直接進攻環(huán)氧環(huán)上的 C 原子，目前的方法有： （ 1）將環(huán)氧樹脂和對位羥基苯甲酸甲酯反應，再水解、中和： 9 （ 2）將環(huán)氧樹脂與巰基乙酸反應，再水解、中和： （ 3）將對位氨基苯甲酸與環(huán)氧樹脂反應，產物可穩(wěn)定分散于合適的胺 /水混合溶劑中。目前，國際上先進的乳化技術是利用自由基接枝聚合法制備自乳化核殼乳液。 10 自乳化法的主要優(yōu)勢在于：首先它不存在破乳現(xiàn)象；其次它可以與顏填料一起研磨成色漿，這樣調色部分既可放在固化劑部分，又可放在環(huán)氧乳液部分，這比外加乳化劑型環(huán)氧樹脂乳液的制漆性能更好。隨著目前國內外對水性環(huán)氧樹脂固化劑研究的深入，這一方法將有很大的應用前景。 另外，中國加入 WTO 經濟全球化給中國提出了新的要求。 國內外市場現(xiàn)狀、前景 水性環(huán)氧樹脂是一種重要的熱固性樹脂品種，其特點是具有優(yōu)良的電絕緣性能、耐化學腐蝕性能、良好的化學穩(wěn)定性和粘接強度高等特性，可廣泛應用于化工、輕工、機械、電工、水利、交通、家電、汽車、信息工業(yè)和宇航工作等，用途極為廣泛。環(huán)氧樹脂的應用主要集中在涂料、汽車工業(yè)、 船舶、海洋工業(yè)、 電力工業(yè)、集裝箱工業(yè)、地板、建筑、汽車和包裝等方面： （ 1）混凝土封閉底漆 水性環(huán)氧樹脂涂料可在濕的或新澆注的混凝土表面施工，對混凝土表面有良好的附著力，可以封閉混凝土毛細管的水汽，并可防止泛堿，適合作為混凝土封閉底漆。如需二次裝修，不影響重涂性，新老涂層仍保持良好的粘附性。 （ 5）防水材料和防滲堵漏材料 水性環(huán)氧樹脂涂料與水泥、沙子配合使用可用作防水材料，環(huán)氧的交聯(lián)網絡和水泥的水合固化使得該防水材料具有良好的防滲堵漏效果。 （ 7）膠粘劑 水性環(huán)氧樹脂涂料的混合比要求不是特別嚴格，一般在環(huán)氧基與胺氫比例為 ： 1～： 1范圍內均可固化，不需嚴格計量混配。國外水性環(huán)氧樹脂乳液在玻纖浸潤劑中的應用已比較成熟。 （ 10）核設施用涂料 水性環(huán)氧樹脂涂料以水作為分散介質，不含揮發(fā)性有機溶劑或含量很低，不燃，儲存 、運輸和使用過程中的安全性很高，而且固化后形成的涂膜很容易去除放射性污染，而且水性環(huán)氧良好的復涂性可以方便核電站的多次裝修。 二步法液態(tài)環(huán)氧樹脂生產工藝是將環(huán)氧樹脂和聚醚多元醇在催化劑化作用下，第一步先 通過加成反應，生成脂醚中間體，第二步再在氫氧化鈉存在下進行閉環(huán)反應，生成水性環(huán)氧樹脂，回收過量的環(huán)氧氯丙烷后，再經萃取、水洗、過濾，最后制得產品。特殊結構 環(huán)氧樹脂和助劑產品向著精細化、功能化、能在特殊環(huán)境下固化發(fā)展。 14 第二章 需求預測和擬建規(guī)模 國內外市場需求及預測 中國是全球最大也是最后一塊環(huán)水性氧樹脂市場處女地，中國環(huán)氧市場前景十分廣闊。 21 世紀是“海洋的世紀”，是海洋開發(fā)的新時代。 生產現(xiàn)狀及估計 經過多年的發(fā)展， 水性 環(huán)氧樹脂產品品種、質量及其應用都已進入成熟階段。韓國目前 水性 環(huán)氧樹脂生產能力已達 10000t／年，占世界總生產能力的７％。 表 世界 水性 環(huán)氧樹脂主要生產廠能力 主要生產廠 份額（ %） 能力（ 104t/年） 西歐 Ciha Dow Shell 美國 Ciha Dow 16 Shell 日本 Tohto Kasei yuka Shell 世界 水性 環(huán)氧樹脂消費量為 10000t／年。 表 世界主要國家及地區(qū) 水性 環(huán)氧樹脂消費 （ 10000t／年） 應用領域 美國 西歐 日本 總計 涂料 17 38。 20 世紀 90 年代初期至中期我國 水性 環(huán)氧樹脂進口量有較大幅度的增長。我國 水性環(huán)氧樹脂主要是從臺灣、日本、美國、韓國進。涂料行業(yè)、復合材料、電子電氣行業(yè)、粘合劑、其他。隨著國民經濟的 迅速發(fā)展，對水性環(huán)氧樹脂的需求必然逐年上升。但從社會化大生產的對產品的需求和國家政策的影響看，雙酚A環(huán)氧樹脂生產項目是極具財務盈利能力的。副產品也可以銷