【正文】 88 存在問題及建議 ............................................................ 89 第十章 項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排 ................................................... 90 參考文獻(xiàn) ................................................................... 91 1 第一 章 文獻(xiàn)綜述 項(xiàng)目情況 環(huán)氧樹脂 1930 年代由瑞士 Pierre Castan 和美國 SO Greenle 合成 ,1947 年美國的DeVeRaynolds 公司率先開始了工業(yè)化生產(chǎn) ,以其優(yōu)異的粘結(jié)性、附著性、穩(wěn)定性、耐化學(xué)品性、絕緣性及機(jī)械強(qiáng)度等特性 , 廣泛地用于涂料、粘合劑及復(fù)合材料等各個(gè)領(lǐng)域。④可在室溫和潮濕的環(huán)境中固化 ,有合理的固化時(shí)間 ,并保證有較高的交聯(lián)密度。 2 項(xiàng)目名稱 ： 2020 噸 /年水性雙酚 A環(huán)氧樹脂 項(xiàng)目法人 ： 武漢市葛店經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)鯤鵬化工有限公司 法人代表： 張忍 項(xiàng)目擬建地區(qū)，地點(diǎn) ： 湖北省武漢市葛店經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū) 編制可行性研究報(bào)告的依據(jù)。 (8) 建筑給水、排水設(shè)計(jì)規(guī)范 (GBJ15— 88)，建設(shè)部。 (4) 化工塔類設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范 (HGJ211— 85)，化學(xué)工業(yè)部。 (4) 堅(jiān)持貫徹執(zhí)行“五化”原則，即工廠布置一體化、生產(chǎn)設(shè)備露天化、建構(gòu)筑物輕型化、公用工程社會(huì)化、引進(jìn)設(shè)備國產(chǎn)化。另一方面，企業(yè)要加大研發(fā)的力度，開發(fā)出新的環(huán)氧樹脂品種，繞過技術(shù)壁壘，重新占領(lǐng)國際市場。 目前，道化學(xué)公司、殼牌化學(xué)公司和汽巴 嘉基(Ciba— Geigy)是世界上有名的環(huán)氧樹脂三大廠商。日本三井化學(xué)以及上 海漕涇化工區(qū)在建聚碳酸酯裝置的同時(shí)，還考慮建雙酚 A 和其原料裝置，雙酚 A 只有進(jìn)一步加工成雙酚 A型環(huán)氧樹脂才能獲利豐厚。值得關(guān)注和不容回避的是，與此對應(yīng)的嚴(yán)峻的環(huán)保形勢同樣存在，污染現(xiàn)狀不容樂觀。 完善水性型環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝，提高裝置技術(shù)水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量檔次，增加市場競爭力對于目前水性型環(huán)氧樹脂具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 自乳化方法（化學(xué)改性法） 自乳化方法是通過對環(huán)氧樹脂分子進(jìn)行改性，將離子基團(tuán)或極性基團(tuán)引入到環(huán)氧樹脂分子的非極性鏈上，使它成為親水親油的兩親性聚合物，從而具有表面活性劑的作用。為避免這一缺點(diǎn)，可將含羧基單體通過形成碳碳鍵接枝于高相對分子質(zhì)量的環(huán)氧樹脂上。最近，美國專利報(bào)道了一種新的環(huán)氧樹脂自乳化方法，利用環(huán)氧樹脂和聚合型乳化劑反應(yīng)，生成了新型水性環(huán)氧樹脂。我們這樣一家規(guī)范的競爭力強(qiáng)的公司的成立無疑是行業(yè)形勢的召喚。 全球水性環(huán)氧樹脂的需求量三大主要區(qū)域北美、歐洲和日本占總量的 60％，其余的 消耗量分布在世界其他地區(qū)，包括亞洲、拉丁美洲、南非和中東地區(qū)。經(jīng)過較長時(shí)間的發(fā)展，水性環(huán)氧防腐蝕涂料已經(jīng)應(yīng)用到溶劑型環(huán)氧防腐蝕涂料所涉及的領(lǐng)域，國外甚至已將水性環(huán)氧防腐涂料列入重防腐涂料的范疇。并且環(huán)氧樹脂作為成膜劑與其他組分配合，有利于浸潤劑的穩(wěn)定儲(chǔ)存。 一步法液態(tài)環(huán)氧樹脂生產(chǎn)工藝是將環(huán)氧樹脂和過量的聚醚多元醇在氫氧化鈉作用下進(jìn)行縮聚，即開環(huán)反應(yīng)和閉環(huán)反應(yīng)在同一反應(yīng)條件下進(jìn)行，回收過量的聚醚多元醇后，再經(jīng)萃取、水洗、過濾，最后制得產(chǎn)品。隨著高分子物理學(xué)近期的發(fā)展，品種的發(fā)展已集中于采用化學(xué)或非化學(xué)合成的方法，通過共混、合金的手段來制得環(huán)氧 熱塑性塑料、各種有機(jī)無機(jī)的填充復(fù)合物以及環(huán)氧樹脂基無機(jī)納米復(fù)合材料。今后 5 年對水性環(huán)氧鋅粉車間底漆、水性環(huán)氧鐵紅車間底漆、水性環(huán)氧瀝清防銹漆、水性油艙壓載水艙環(huán)氧涂料、水性環(huán)氧樹脂軟水艙漆、海洋工程及海上建筑用環(huán)氧防腐涂料的需求量很大，專家預(yù)測， 2020 年我國船舶工業(yè)、海洋工業(yè)需 萬噸水性環(huán)氧樹脂左右?？傆?jì)為 10000t／年，約占世界 水性 環(huán)氧樹脂總生產(chǎn)能力的 56％以上 （見表 ）。國內(nèi) 水性 環(huán)氧樹脂生產(chǎn)廠家約有一百多家，生產(chǎn)能力約為 12 10000t /年。中國 水性 環(huán)氧樹脂進(jìn)出口詳情見表 表 我國近幾年 水性 環(huán)氧樹脂產(chǎn)量、進(jìn)出口及表觀消費(fèi) （萬噸） 18 年代 產(chǎn)量 進(jìn)口 出口 表現(xiàn)消費(fèi) 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2020 表 我國 水性 環(huán)氧樹脂主要進(jìn)口國家和地區(qū)及進(jìn)口量（ t ） 國家和地區(qū) 進(jìn)口量 出口量 國家和地區(qū) 進(jìn)口量 出口量 中國臺(tái)灣 33905 20 泰國 840 日本 13454 18 香港 831 2611 美國 8802 7 加拿大 676 韓國 8605 62 英國 480 德國 1540 1 馬來西亞 266 12 荷蘭 1187 法國 43 810 新加 坡 867 其他 781 470 瑞士 232 合計(jì) 72509 4011 我國 水性 環(huán)氧樹脂消費(fèi)領(lǐng)域與國外基本相同，主要分為以下幾個(gè)領(lǐng)域。不可忽略雙酚 A 的原料價(jià)格，原因是其價(jià)格的變化會(huì)直接影響水性環(huán)氧樹脂市行情。 根據(jù)以上對國內(nèi)外增塑劑市場的分 析本投資項(xiàng)目確定主要產(chǎn)品水性環(huán)氧樹脂的發(fā)展和擬建規(guī)模。全國 水性 環(huán)氧樹脂總消費(fèi)量為 12萬噸 ／年，其中大部分是通用型環(huán)氧樹脂，特種和功能型環(huán)氧樹脂消費(fèi)比例較低（見圖 及表 ）。 1994～ 1999年我國 水性 環(huán)氧樹脂進(jìn)口年均增長率高達(dá) 21％（見表 ）。在過去幾年里年均增長率為 ％。目前，世界 水性 環(huán)氧樹脂的總生產(chǎn)能力約為 150 10000 t／年，生產(chǎn)和消費(fèi)主要集中的西歐、美國和日本。 水性環(huán)氧樹脂消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展存在著高度正相關(guān)聯(lián)系，經(jīng)濟(jì)越發(fā)達(dá)、生活水平越高則水性 環(huán)氧樹脂消費(fèi)量越高，目前發(fā)達(dá)國家人均消費(fèi) 水性 環(huán)氧樹脂水平達(dá)到 1 公斤 / 年左右。該工藝的 13 優(yōu)點(diǎn)是：反應(yīng)時(shí)間短；溫度波動(dòng)小，易于控制，操作穩(wěn)定；加堿時(shí)間短，可避免聚醚多元醇大量水解；產(chǎn)品質(zhì)量好且穩(wěn)定，產(chǎn)率高。 （ 9）鋁箔用防腐底漆 鋁箔在使用過程中容易遭受侵蝕，遇堿產(chǎn)生 白粉 或被氧化而銹蝕，不但縮短鋁箔的使用壽命，還造成環(huán)境污染。可用于屋頂?shù)孛娴牧芽p修補(bǔ)，數(shù)小時(shí)后就可不漏水。在封閉底漆上面可施工溶劑型或水性環(huán)氧地坪涂料。原來在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的庇護(hù)下，很多國內(nèi)的多元化企業(yè)尚能有一息尚存，但隨著世界經(jīng)濟(jì)的全球化，外國企業(yè)對中國的生存土壤也提出了新的要求。 固化劑乳化法 等人從改變樹脂和固化劑的粒度分布出發(fā)，發(fā)明了一種新的零 VOC 雙組分環(huán)氧樹脂分散體。 接枝反應(yīng)型 接枝反應(yīng)型是通過自由基引發(fā)劑引發(fā)，丙烯酸接枝共聚將親水組分引入環(huán)氧樹脂，得到不易水解的水性化環(huán)氧樹脂。自乳化法就是利用環(huán)氧樹脂中基團(tuán)的反應(yīng)活性將親水性鏈段或基團(tuán)引入到環(huán)氧樹脂分子鏈段上，同時(shí)保證每個(gè)改性環(huán)氧樹脂分子中有 2個(gè)或 2個(gè)以上環(huán)氧基，所得的改性環(huán)氧樹脂不用外加乳化劑即能自行分散于水中形成乳液。根據(jù)制備方法的不同 ，環(huán)氧樹脂水性化有以下四種方法：機(jī)械法、化學(xué)改性法、相反轉(zhuǎn)法和固化劑乳化法等。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(chǎn)廢水，由于治理技術(shù)難以達(dá)到要求或環(huán)保投入過大裝置運(yùn)行費(fèi)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。 3) 水性環(huán)氧樹脂生產(chǎn)所用的縮合反應(yīng)催化劑及助催化劑是技術(shù)的關(guān)鍵，目前國內(nèi)合資裝置一般用進(jìn)口催化劑，但從長遠(yuǎn)看還要立足國內(nèi)，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。 盡管我國已成為水性環(huán)氧樹脂生產(chǎn)和消費(fèi)大國，生產(chǎn)技術(shù)由一次簡單加堿工藝發(fā)展為兩次加堿較先進(jìn)工藝，并形成一批具有一定規(guī)模的大中型生產(chǎn)企業(yè)，但是存在的問題亦不容忽視。目前世界上對于新型環(huán)氧樹脂研制明顯滯后于生產(chǎn)和生活的需要，隨著科技的進(jìn)步，一些傳統(tǒng)的材料可能會(huì)被淘汰，而研發(fā)無害、價(jià)廉、節(jié)能、特種耐候效果好等優(yōu)點(diǎn)的水型環(huán)氧樹脂作為替代材料，是當(dāng)下水性環(huán)氧樹脂材料行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。 項(xiàng)目背景和發(fā)展概況 當(dāng)前中國外貿(mào)出口面臨更加嚴(yán)峻的外部環(huán)境。 (6) 化工機(jī)器安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 (通用規(guī)定 )(HGJ203— 83)，化學(xué)工業(yè)部。 3 (10)工業(yè)“三廢”誹放試行標(biāo)推 (GBJ4— 73)，國家建委、衛(wèi)生部。 (2) 工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn) (TJ36— 79)，國家建委、衛(wèi)生部。水性環(huán)氧涂料的優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的 ,但也存在以下一些缺點(diǎn) : ①與有機(jī)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)。而水性環(huán)氧樹脂具有較低揮發(fā)性有機(jī)物 (VOC),安 全等顯著特點(diǎn)。滿足當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的要求 。 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 。 (5) 化工管道設(shè)計(jì)規(guī)范 (H1DJ8— 87)，化學(xué)工業(yè)部。 安裝、施工驗(yàn)收規(guī)范 (1) 化工工程建設(shè)超重施工規(guī)范 (HGJ201— 83)，化學(xué)工業(yè)部。 試車、竣工驗(yàn)收規(guī)范 (規(guī)定 ) 化學(xué)工業(yè)大、中型裝置試車工作規(guī)范 (HGJ231—— 91)，化學(xué)工業(yè)部 編制原則 (1) 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)，職業(yè)安全及工業(yè)衛(wèi)生有關(guān)規(guī)定，貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，做到環(huán)境保護(hù)、勞動(dòng)安全衛(wèi)生與工程同步規(guī)劃、同步實(shí)施、同步發(fā)展；避免環(huán)境污染，保證安全生產(chǎn)。由于我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)滯后，由此引起了國內(nèi)許多樹脂材料制品出口受阻、相關(guān)國外產(chǎn)品大舉入境，嚴(yán)重威脅到產(chǎn)業(yè)安全，發(fā)展高性能環(huán)氧樹脂迫在眉睫。另外，韓國 10 萬噸，臺(tái)灣省 萬噸，泰國 萬噸，南非 萬噸，委內(nèi)瑞拉 l萬噸。為了防止相互盲目競爭，國內(nèi)現(xiàn)有的水性環(huán)氧樹脂生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)著重抓好市場營銷戰(zhàn)略和策略研究，爭取以質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的產(chǎn)品盡快實(shí)現(xiàn)對進(jìn)口產(chǎn)品的替代，并盡可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品出口。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。水性雙酚 A環(huán)氧樹脂生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)實(shí)現(xiàn)集約化、規(guī)模化經(jīng)營，在品種系列化和老產(chǎn)品新用途開發(fā)上下功夫，以滿足市場需要。相反轉(zhuǎn)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。 （ 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(jìn)羧基，最后經(jīng)胺（堿）中和成鹽。目前，國際上先進(jìn)的乳化技術(shù)是利用自由基接枝聚合法制備自乳化核殼乳液。隨著目前國內(nèi)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(yīng)用前景。 國內(nèi)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(diǎn)是具有優(yōu)良的電絕緣性能、耐化學(xué)腐蝕性能、良好的化學(xué)穩(wěn)定性和粘接強(qiáng)度高等特性，可廣泛應(yīng)用于化工、輕工、機(jī)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。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。 （ 7）膠粘劑 水性環(huán)氧樹脂涂料的混合比要求不是特別嚴(yán)格，一般在環(huán)氧基與胺氫比例為 ： 1～： 1范圍內(nèi)均可固化，不需嚴(yán)格計(jì)量混配。 （ 10）核設(shè)施用涂料 水性環(huán)氧樹脂涂料以水作為分散介質(zhì)，不含揮發(fā)性有機(jī)溶劑或含量很低，不燃，儲(chǔ)存 、運(yùn)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(fù)涂性可以方便核電站的多次裝修。特殊結(jié)構(gòu) 環(huán)氧樹脂和助劑產(chǎn)品向著精細(xì)化、功能化、能在特殊環(huán)境下固化發(fā)展。 21 世紀(jì)是“海洋的世紀(jì)”，是海洋開發(fā)的新時(shí)代。韓國目前 水性 環(huán)氧樹脂生產(chǎn)能力已達(dá) 10000t／年，占世界總生產(chǎn)能力的７％。 表 世界主要國家及地區(qū) 水性 環(huán)氧樹脂消費(fèi) （ 10000t／年） 應(yīng)用領(lǐng)域 美國 西歐 日本 總計(jì) 涂料 17 38。我國 水性環(huán)氧樹脂主要是從臺(tái)灣、日本、美國、韓國進(jìn)。隨著國民經(jīng)濟(jì)的 迅速發(fā)展，對水性環(huán)氧樹脂的需求必然逐年上升。副產(chǎn)品也可以銷