In juli 2023 bedroeg de totale omvang van de epoxyharsproductie in China meer dan 3 miljoen ton per jaar, wat een snelle groei van 12,7% in de afgelopen jaren laat zien. De groei van de sector overtrof de gemiddelde groei van bulkchemicaliën. Het is duidelijk dat het aantal epoxyharsprojecten de afgelopen jaren snel is toegenomen en dat veel bedrijven hebben geïnvesteerd in en plannen hebben gemaakt voor de bouw van een enorm project. Volgens statistieken zal de omvang van de epoxyharsproductie in China in de toekomst meer dan 2,8 miljoen ton bedragen en zal de groei binnen de sector blijven toenemen tot ongeveer 18%.
Epoxyhars wordt geproduceerd door polymerisatie van bisfenol A en epichloorhydrine. Het heeft de volgende kenmerken: hoge mechanische eigenschappen, sterke cohesie, een dichte moleculaire structuur, uitstekende hechting, geringe krimp bij uitharding (de productgrootte is stabiel, de interne spanning is laag en het materiaal scheurt niet snel), goede isolatie, goede corrosiebestendigheid, goede stabiliteit en een goede hittebestendigheid (tot 200 °C of hoger). Daarom wordt het veel gebruikt in coatings, elektronische apparaten, composietmaterialen, lijmen en andere toepassingen.

Het productieproces van epoxyhars wordt over het algemeen onderverdeeld in eenstaps- en tweestapsmethoden. De eenstapsmethode is de productie van epoxyhars door directe reactie van bisfenol A en epichloorhydrine, wat vaak wordt gebruikt voor de synthese van epoxyhars met een laag en gemiddeld moleculair gewicht. De tweestapsmethode omvat de continue reactie van laagmoleculaire hars met bisfenol A. Epoxyhars met een hoog moleculair gewicht kan worden gesynthetiseerd via eenstaps- of tweestapsmethoden.
Een eenstapsproces bestaat uit het krimpen van bisfenol A en epichloorhydrine onder invloed van NaOH, dat wil zeggen het uitvoeren van ringopenings- en gesloten lusreacties onder dezelfde reactieomstandigheden. Momenteel wordt de grootste productie van E-44 epoxyhars in China gesynthetiseerd via een eenstapsproces. Het tweestapsproces houdt in dat bisfenol A en epichloorhydrine een difenylpropaanchloorhydrine-ether intermediair genereren door middel van additiereactie in de eerste stap onder invloed van een katalysator (zoals een quaternair ammoniumkation), en vervolgens een gesloten lusreactie uitvoeren in aanwezigheid van NaOH om epoxyhars te genereren. Het voordeel van de tweestapsmethode is de korte reactietijd; stabiele werking, geringe temperatuurschommelingen, eenvoudig te controleren; en een korte alkali-additietijd om overmatige hydrolyse van epichloorhydrine te voorkomen. Het tweestapsproces voor de synthese van epoxyhars wordt ook veel gebruikt.

Beeldbron: China Industrial Information
Volgens relevante statistieken zullen veel bedrijven in de toekomst de epoxyharsindustrie betreden. Zo zal eind 2023 50.000 ton Hengtai-apparatuur voor elektronische materialen per jaar in productie worden genomen, en in oktober 2023 150.000 ton Mount Huangshan Meijia-apparatuur voor nieuwe materialen per jaar. De productie van 100.000 ton apparatuur per jaar van Zhejiang Zhihe New Materials is gepland voor eind 2023, South Asia Electronic Materials (Kunshan) Co., Ltd. is van plan om rond 2025 300.000 ton apparatuur per jaar in productie te nemen, en Yulin Jiuyang High Tech Materials Co., Ltd. is van plan om rond 2027 500.000 ton apparatuur per jaar in productie te nemen. Volgens onvolledige statistieken zal de productie in de toekomst rond 2025 verdubbelen.

Waarom investeert iedereen in epoxyharsprojecten? De redenen voor deze analyse zijn als volgt:
Epoxyhars is een uitstekend elektronisch verpakkingsmateriaal
Elektronische kit verwijst naar een reeks elektronische lijmen en kleefstoffen die gebruikt worden om elektronische apparaten af ​​te dichten, waaronder sealen, afdichten en inkapselen. Verpakte elektronische apparaten kunnen een waterdichte, schokbestendige, stofdichte, corrosiewerende, warmteafvoerende en vertrouwelijke rol spelen. Daarom heeft de te verpakken lijm de eigenschappen van hoge temperatuurbestendigheid, lage temperatuurbestendigheid, hoge diëlektrische sterkte, goede isolatie, milieubescherming en veiligheid.
Epoxyhars heeft uitstekende hittebestendigheid, elektrische isolatie, afdichting, diëlektrische eigenschappen, mechanische eigenschappen en een geringe krimp en chemische bestendigheid. Na vermenging met verharders is het beter verwerkbaar en voldoet het aan alle materiaaleigenschappen die nodig zijn voor de verpakking van elektronische materialen. Het wordt dan ook veel gebruikt in sectoren zoals de verpakking van elektronische materialen.
Volgens gegevens van het Nationaal Bureau voor de Statistiek (NSB) is de groei van de elektronische informatieproductie-industrie in 2022 met 7,6% op jaarbasis gestegen en bedroeg de consumptiegroei in sommige sectoren van elektronische materialen meer dan 30%. De Chinese elektronica-industrie vertoont nog steeds een snelle groei, met name in toekomstgerichte elektronica-industrieën zoals halfgeleiders en 5G. Op het gebied van kunstmatige intelligentie (AI) en het internet der dingen (IoT) is de marktgroei altijd ver vooruit geweest.
Momenteel zijn sommige epoxyharsbedrijven in China bezig met het aanpassen van hun productstructuur en het vergroten van het marktaandeel van epoxyharsmerken in de elektronische materialenindustrie. Bovendien richten de meeste epoxyharsbedrijven die in China gebouwd zullen worden zich voornamelijk op elektronische producten.
Epoxyhars is het belangrijkste materiaal voor windturbinebladen
Epoxyhars heeft uitstekende mechanische eigenschappen, chemische stabiliteit en corrosiebestendigheid en kan worden gebruikt als structurele componenten voor wieken, connectoren en coatings voor windenergieopwekking. Epoxyhars biedt hoge sterkte, hoge stijfheid en vermoeiingsweerstand, wat de stabiliteit en betrouwbaarheid van wieken, inclusief de ondersteunende structuur, het skelet en de verbindingsdelen van de wieken, waarborgt. Daarnaast kan epoxyhars ook de wind- en slagvastheid van wieken verbeteren, trillingen en lawaai van wieken verminderen en de efficiëntie van windenergieopwekking verbeteren.
Bij het coaten van windturbinebladen is de toepassing van epoxyhars ook van groot belang. Door het oppervlak van de bladen te coaten met epoxyhars kunnen de slijtvastheid en uv-bestendigheid van de bladen worden verbeterd en kan de levensduur ervan worden verlengd. Tegelijkertijd kan het gewicht en de weerstand van de bladen worden verminderd en de efficiëntie van de windenergieopwekking worden verbeterd.
Daarom moet epoxyhars breed worden gebruikt in veel aspecten van de windenergiesector. Momenteel worden composietmaterialen zoals epoxyhars, koolstofvezel en polyamide voornamelijk gebruikt als bladmateriaal voor windenergie.
De Chinese windenergiesector neemt wereldwijd een leidende positie in, met een gemiddelde jaarlijkse groei van meer dan 48%. De productie van windenergie-apparatuur is de belangrijkste drijvende kracht achter de snelle groei van de consumptie van epoxyharsproducten. Verwacht wordt dat de Chinese windenergiesector in de toekomst een groei van meer dan 30% zal doormaken, en ook de consumptie van epoxyhars in China zal explosief groeien.
Op maat gemaakte en speciale epoxyharsen zullen in de toekomst de norm worden
De downstream toepassingsgebieden van epoxyhars zijn zeer uitgebreid. Hoewel de industrie, gedreven door de ontwikkeling van de nieuwe energiesector, snel in omvang is gegroeid, zal de ontwikkeling van maatwerk, differentiatie en specialisatie ook een van de belangrijkste ontwikkelingsrichtingen van de industrie worden.
De ontwikkelingsrichting van de personalisatie van epoxyhars omvat de volgende toepassingsrichtingen. Ten eerste is er een potentiële vraag naar halogeenvrije koperen printplaten voor lineaire fenolische epoxyhars en bisfenol F-epoxyhars; ten tweede groeit de vraag naar o-methylfenolformaldehyde-epoxyhars en gehydrogeneerde bisfenol A-epoxyhars snel; ten derde is epoxyhars van voedingskwaliteit een product dat verder wordt gezuiverd door traditionele epoxyhars, wat bepaalde ontwikkelingsperspectieven heeft bij toepassing op metalen blikjes, bier, koolzuurhoudende dranken en blikjes vruchtensap; ten vierde is de multifunctionele harsproductielijn een productielijn die alle epoxyharsen en grondstoffen kan produceren, zoals schone composietharsen van lage kwaliteit, zoals epoxyhars van het type β-fenol, vloeibaar-kristallijne epoxyhars, epoxyhars van het type DCPD met een speciale structuur en lage viscositeit, enz. Deze epoxyharsen zullen in de toekomst een brede ontwikkelingsruimte hebben.
Enerzijds wordt dit gedreven door de consumptie in de downstream elektronicasector, en anderzijds hebben een breed scala aan toepassingsgebieden en de opkomst van talloze high-end modellen de epoxyharsindustrie veel potentiële consumptiemogelijkheden opgeleverd. Verwacht wordt dat de consumptie in de Chinese epoxyharsindustrie in de toekomst een snelle groei van meer dan 10% zal doormaken, en dat de epoxyharsindustrie zich verder zal ontwikkelen.