近日,瑞丰高材(300243)在一场投资者调研活动中透露的信息引发了市场对一种化工材料的关注:该公司正在推进的环氧树脂增韧剂产品,粉体形态价格超过4万元/吨,液体产品更是高达8万元/吨左右,且长期以来,高端产品主要由海外厂商供应。这种价格不菲的材料究竟是什么?为何具有如此高的附加值?

消息来源
什么是环氧树脂增韧剂?
环氧树脂增韧剂是一种专门用于改善环氧树脂脆性的改性助剂。纯环氧树脂固化后交联密度高,虽然强度优异但断裂伸长率低、抗冲击性能差,在受到外力或温度变化时容易开裂。增韧剂的作用就是在不显著牺牲耐热性和强度的前提下,大幅提升材料的抗冲击性能。

环氧树脂
瑞丰高材在调研中表示,其环氧树脂增韧剂可有效提高环氧树脂材料的抗冲击强度、耐热冲击性能,下游主要应用于汽车、风电、PCB板、封装材料、绝缘材料、复合材料(碳纤维/环氧树脂复合、玻纤/环氧树脂复合)等领域。
核心技术猜测
从瑞丰高材现有技术积累及产品价格区间判断,该产品有可能属于核壳结构类环氧树脂增韧剂,但具体配方及技术路线尚未公开披露。
核壳结构增韧剂是一种由不同聚合物材料组成的复合粒子,通常内核为柔性聚合物,外壳为刚性聚合物。这种特殊的微观结构使其在环氧树脂固化过程中能够保持形态和分散状态不变,不存在传统橡胶增韧剂相分离不彻底的问题。
四川大学的一项研究证实,采用柔性聚丙烯酸丁酯(PBA)为核、刚性聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壳的核壳纳米颗粒增韧环氧树脂,颗粒直径大约在75~90nm,颗粒壳壁厚约7~13 nm,可使环氧树脂的冲击强度与断裂韧性分别提升367%和362%。

采用PBA为核、PMMA为壳的核壳纳米颗粒微观图及颗粒分布
需要注意的是,纳米增韧剂在环氧树脂基体中的分散状态直接影响其对复合材料力学性能的改善效果。由于粉体的比表面积大,为降低自身表面能,极易自发吸附形成粒径为几十至几百微米的不规则团聚体,团聚体内部粒子之间的间隔紧密,难以再次均匀分散在有机基体中,为获得纳米增韧剂良好的增韧效果,在应用中需运用便捷且成本较低的工艺将团聚体进行二次分散。

核壳纳米颗粒与环氧树脂系用不同的混合工艺分散后的状态
为何价格昂贵?
环氧树脂增韧剂的高价格主要由以下几个因素决定:
1、技术壁垒高:核壳结构聚合物的合成需要精确控制粒径、壳层厚度和交联度,制备工艺复杂。瑞丰高材在调研中明确表示,该产品“技术含量高、生产难度大”。
2、市场长期由海外厂商主导:国内高端环氧树脂增韧剂长期依赖日本钟渊、美国陶氏、韩国LG等国际厂商供应。瑞丰高材的产品正是瞄准这一国产替代空间,目前已与国内部分客户进行技术对接及产品验证。
3、应用性能优异:核壳结构增韧剂不仅增韧效果好,而且对环氧树脂的固化行为几乎没有影响,能够保持材料原有的工艺性。
备注:在汽车电驱封装、风电叶片结构胶、PCB高可靠封装等场景中,材料失效带来的损失远高于材料成本本身,因此增韧剂价格在整体配方中的占比并不高,但其对产品可靠性的影响却极为关键。这也是高端增韧剂能够维持高价值的重要原因。

风电叶片及电子封装
国产替代进行时
从市场格局看,高端环氧树脂增韧剂的国产替代正在推进。瑞丰高材在受访中表示,环氧树脂增韧剂产品目前仍处于起步阶段,通过中试生产线实现小批量出货,受产能制约尚无法大批量供货。
随着国内企业在核壳结构增韧剂等高端品种上的技术突破,这种价格不菲的特种助剂有望逐步实现国产替代,为下游风电、汽车、电子等高端制造领域提供材料支撑。
资料来源:
黄淑晴,徐洪耀,光善仪.丙烯酸酯核壳颗粒与G-POSS协同增韧环氧树脂[J].高分子材料科学与工程,2025,41(2):53-62.
粉体圈 NANA