на предыдущую страницу



*

Рынок эпоксидных смол

*


В конце 1950-х гг. были синтезированы эпоксидно-диановые смолы. Уже в конце 1960-х гг. промышленностью было освоено производство не менее 25 типов этих смол. В то время термин "эпоксидные смолы" (ЭС) стал общим, и сейчас он относится к целому классу материалов: в первую очередь - к глицидиловым эфирам различных соединений, содержащих в молекуле активный атом водорода (фенолы, спирты, амины, фенольные и другие смолы), а также к продуктам непосредственного эпоксидирования ненасыщенных соединений (растительные масла, циклоалифатические соединения, содержащие двойные связи) надкислотами (Пакен А. "Эпоксидные соединения и эпоксидные смолы" М. Госхимиздат, 1962, стр.963; Ли Х., Невилл К. "Справочное руководство по эпоксидным смолам" М. Энергия, 1973, стр.70-180).
Следующие 30 лет характеризовались бурным растом производства ЭС. К началу 1990-х гг. их потребление в странах Западной Европы составляло около 200 тыс.т./год, в США - примерно 180 тыс.т., в Японии - около 150 тыс.т., причём 2/3 мирового производства приходилась на два крупнейших международных концерна - Dow Chemical (США) и Shell (Великобритания).
В нашей стране первые промышленные эпоксидно-диановые смолы марок ЭД-5 и ЭД-6 были разработаны в середине 1950-х гг. Л.Н. Смирновой и Е.С. Потехиной в НИИПМ и внедрены в производство на Ленинградском Охтинском химкомбинате. Параллельно в те же годы в ГИПИ ЛКП под руководством Н.А. Суворовской был создан ассортимент смол для лакокрасочной промышленности: базовая низкомолекулярная смола Э-40 и на её основе - твёрдые смолы марок Э-41, Э-44 и Э-49, производство которых было освоено на ярославском заводе "Свободный труд". В этом же институте под руководством А.А. Благонравовой впервые в мировой практике была разработана одностадийная технология получения среднемолекулярных ЭС водно-дисперсионным способом (Благонравова А.А., Непомнящий А.И."Лаковые эпоксидные смолы" М. Xимия, 1970).
Период с начала 1960-х гг. до 1985 г. был временем расцвета научно-исследовательских и производственных работ в области ЭС и материалов на их основе, что в значительной степени явилось составной частью и результатом программы ускоренной химизации народного хозяйства в СССР. Благоприятная ситуация для развития производства эпоксидных ЛКМ была продиктована в первую очередь необходимостью их использования в изделиях так называемого "спецназначения". В те годы были построены и внедрены в эксплуатацию крупнейшие по тем временам мощности по производству ЭС в Дзержинске, Сумгаите, Котовске, Уфе и Ленинграде, а текже цеха по производству сырьевых компонентов для ЭС - бисфенола А (в Уфе) и эпихлоргидрина (в Усолье-Сибирском). В результате в 1985 г. отечественная промышленность выпускала около 55 тыс.т. ЭС, что составляло примерно 10 - 12% их мирового выпуска. В середине 1970-х гг. решением правительства разработки в области ЭС и материалов на их основе, а также координация всех исследовательских работ в данном направлении в стране были поручены УкрНИИПМ (Донецк).
Работы в области эпоксидных ЛКМ, оставшиеся в компетенции ГИПИ ЛКМ как головного института лакокрасочной отрасли, проводилась в двух основных направлениях. Первое из них предусматривало создание современной технологии производства лаковых ЭС, позволяющей обеспечить их изготовление в крупных промышленных масштабах и улучшить качество выпускаемой продукции, которая бы удовлетворяла потребности важнейших отраслей промышленности. Основное внимание уделялось разработке одностадийной технологии синтеза лаковых средне- и высокомолекулярных ЭС методом гетерофазной поликонденсации в водно-органической среде. Этот способ производства осваивался на Котовском лакокрасочном заводе (ЛКЗ). Разработанная технология позволила осуществить синтез некоторых марок лаковых ЭС в ЛНПО "Пигмент" в аппаратах крупной единичной мощности (32 м3)
Другим важнейшим направлением научно-исследовательских работ явилось создание рецептур ЛКМ для таких отраслей, как пищевая (консервные лаки), газовая и нефтяная (порошковые краски), автомобильная промышленность (электрофорезные и эпоксиэфирные грунтовки), покрытия специального назначения и др. Из перечисленных выше материалов стоит выделить эпоксидно-фенольные лаки и эмали для защиты консервной тары и аэрозольных упаковок, важное народнохозяйственное значение которых сохраняется и в наши дни. С начала 1970-х гг. особое внимание уделялось развитию таких прогрессивных направлений, как порошковые краски (эпоксидные и эпоксидно-полиэфирные), эпоксидные ЛКМ с высоким сухим остатком, водоразбавляемые грунтовки и краски.
История возникновения и развития ЭС будет неполной, если не коснутся другого важнейшего компонента эпоксидных композиций - отвердителей. Общеизвестно, что большинство материалов на основе ЭС выпускается и находит применение в виде двухупаковочных композиций с отвердителями, чаще всего аминного типа.
Отвердители в нашей стране создавались одновременно с разработкой ЭС. Так, в НИИПМ в конце 1950-х гг. были предложены в качестве отвердителей полиэтиленполиамины, производство которых появилось на Нижне-Тагильском заводе пластмасс. В ГИПИ ЛКП предложили использовать для этой цели 50% - ный раствор гексаметилендиамина (ГМДА) в этиловом спирте, названный "отвердитель N 1". Производство этого продукта было обеспечено сырьём, так как ГМДА - компонент производства полиамидных волокон. Отвердитель N 1" придаёт покрытиям в отличие от полиэтиленполиамина более высокие блеск и эластичность. В начале 1960-х гг. был разработан аминоаддукт на основе смолы Э-40 и ГМДА, выпускаемый под маркой АЭ-4.
Несколько позже, практически одновременно в НИИПМ и ГИПИ ЛКП, начались разработки низкомолекулярных полиамидов (впоследствии их стали называть олигоаминоамидами, а на западе - версамидами). В середине 1960-х гг. было организовано небольшое промышленное производство этих продуктов в Северодонецке (марки Л-18, Л-19, Л-20) и в Ленинграде на Объединении "Лакокраска" (марки ПО-200, ПО-300 и имидазолиновые производные И-5М, И-6М). В те же годы в ЦЗЛ Охтинского завода были разработаны и выпускались в малотоннажном производстве аминофенольный отвердитель АФ-2 и аминоакриловый ДТБ-2.
В начале 1970-х гг. в УкрНИИПМ была организована специальная лаборатория отвердителей под руководством Л.Я. Мошинского, где разработана серия отвердителей типа модифицированных алифатических аминов, ароматических аминов, ангидридных кислот, ускорителей отверждения и др. Производство этих продуктов было освоено на Киевском заводе реактивов "РИАП" и ПО "Каустик".
На стерлитамакском химзаводе (позднее ПО "Каустик") было создано производство отдельных фракций ди- и полиаминов (ЭДА, ДЭТА, ТЭТА) и их смесей, используемых в качестве сырья для производства модифицированных отвердителей. Таким образом, в 1950-1990-е гг. в СССР были разработаны и освоены в производстве важнейшие ЭС и материалов на их основе, причём СССР занимал достойное место как по объёму выпуска этих продуктов, так и по уровню научно-исследовательских работ в данной области.
В последующие годы - с начала 1990-х гг. и до наших дней развитие ЭС за рубежом продолжалось ускоренными темпами. В результате совокупный выпуск этих продуктов в мире составляет, по разным оценкам, от 1,4 до 1,7 млн. т./год. Лидером среди ведущих производителей является компания Dow Chemical (США), располагающая филиалами и производственными мощностями в США и Европе. Существенно укрепил свои позиции второй крупнейший производитель ЭС - международный концерн Hexion, приобретший права на выпуск этой продукции у фирмы Resolution Performance Products (ранее эти производства в течение многих лет принадлежали крупнейшему международному концерну Shell).
В результате существенного перераспределения рынка потребления ЭС, значительное место на котором стали занимать Китай и страны Юго-Восточной Азии, резко возрос выпуск смол в азиатских странах. Фирмы Nan Ya (Тайвань) и KUKDO (Южная Корея), значительно увеличив выпуск ЭС и отвердителей, заняли твёрдые позиции в ряду крупнейших мировых производителей этих материалов. Производство ЭС мощностью 80 тыс.т./год имеются в Таиланде. Значительный интерес к изготовлению и потреблению ЭС проявляет КНР, заявившая о своём желании довести потребление ЭС к 2010 г. до 1 млн.т. Появляются сведения о новых производствах ЭС в восточноевропейских странах. Так, фирма Spolchemie (Чешская республика) объявила недавно об удвоении мощности по их производству на заводе в Усти-над-Лабой и доведении её 60 тыс.т./год. Все эти факты свидетельствуют о возростающем интересе к этому классу полимерных связующих. В таблице приведены аналоги отечественных ЭС, выпускаемые зарубежными компаниями.
В нашей стране производство и потребление эпоксидных связующих также претерпело определённые изменения. С сожалением приходится констатировать, что в настоящее время Россия полностью утратила ранее завоёванные СССР позиции на рынке этих материалов. Достаточно сказать, что за все годы, прошедшие с распада СССР, в стране не появилось ни одной (!) выпускаемой в крупном промышленном масштабе новой марки ЭС. Не выдержав конкуренции с зарубежными изготовителями и в силу ряда других причин прекратили свою работу крупные производства ЭС в Санкт-Петербурге на НПО "Пластполимер", в Уфе на предприятии "Химпром", в Ярославле на ЯПО "Лакокраска". В период кризиca максимально сокращён объём выпуска лаковых ЭС на Котовском ЛКЗ.
Вопрос об организации в России нового производства ЭС на современном научно-техническом уровне крайне актуален, так как многочисленные потребители вынуждены применять зарубежные аналоги отечественных смол, благо в предложениях нет недостатка. Однако новое производство будет эффективным и конкурентноспособным только при годовой мощности предприятия не менее 30 тыс.т. Таких условий в настоящее время нет, как нет и научно-технической базы для его создания. Многие крупные российские фирмы - потребители ЭС предпочитают закупать сырьё непосредственно у производителя, что затрудняет определение объёмов импорта ЭС. По ориентировочным данным, Россия ежегодно закупает по импорту 25 - 30 тыс.т. ЭС, преимущественно у наиболее известных производителей.
Нельзя не отметить, что закупаемая продукция в основном представляет собой традиционные базовые смолы, а не новые продукты современного качества. Как отмечалось выше, большинство отечественных специалистов не представляют или не учитывают реальное состояние промышленности в данной отрасли. Ничем иным нельзя объяснить доминирующее положение смолы ЭД-20 в большинстве научно-исследовательских разработок.
В то же время складывающаяся сейчас экономическая ситуация диктует решительное изменение подхода к деятельности российских производителей ЭС. Нельзя допустить практически полного прекращения выпуска продукции немногими оставшимися заводами, в частности Котовским ЛКЗ. В противном случае отечественная промышленность рискует оказаться в кабальной зависимости от зарубежных компаний.


К.т.н. А.Д. Еселев, к.х.н. В.А. Бобылев
Журнал "ЛакоКрасочная Промышленность" N9 2009 г. стр. 12-16




*


к оглавлению