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【速記】2016風電葉片復合材料——聚氨酯在真空葉片的應用

2016-04-28 來源:東方風力發電網 瀏覽數:671

今天匯報的題目聚氨酯在真空葉片的應用。我報告三個內容,第一個是公司簡介,第二個是聚氨酯的特點和成本優勢,第三個聚氨酯拉伸材料。

6張晨曦
科思創聚合物(中國)有限公司張晨曦/研發總監
  今天匯報的題目聚氨酯在真空葉片的應用。我報告三個內容,第一個是公司簡介,第二個是聚氨酯的特點和成本優勢,第三個聚氨酯拉伸材料。
  科思創是全球領先的聚合物生產商之一,我們已經單獨上市了,我們有四個部門組成,聚氨酯,聚碳酸脂,涂料等等。科思創公司是一個高度創新的公司,我們所有的產品都是為了未來,我們所有的產品不僅為了利益,而是考慮到人和環境,全球大概有1萬7千名的員工,2015年科思創銷售額是121億歐元,22%北美,38%歐洲和其他地區,科思創在全球有三個研發中心,一個在德國,一個在美國,一個在**。整個研發中心大概有200名經驗豐富的研發團隊,裝備了所有關于聚氨酯,聚碳酸脂,涂料等等相關設備。
  下面第二部分聚氨酯真空灌注樹脂的性能和成本優勢,聚氨酯在風機葉片分兩類應用,聚氨酯樹脂黏度只有環氧樹脂五分之一。第二個聚氨酯材料有更好的黏性,聚氨酯在機艙罩和結構泡沫以及膠衣,涂料都有應用。
  科思創致力于高效,經濟,環保,我們的產品在風機葉片處于國際領先地位,我們的產品廣泛應用于風電行業。
  這個是基于聚氨酯材料做的風機葉片,它有與玻纖完美結合,有出色的機械性能,有更高的黏接強度,以及抗疲勞性能。它有更快的灌注速度,更好的固化速度,固化時間比環氧樹脂快一倍,它的加工效率更加快,同時是非常具有競爭力的聚氨酯。
  這個是一個對比圖,作為樹脂來說,拉伸強度85比71,拉伸強度比環氧樹脂高了20%,拉伸模量提高21%,彎曲強度提高25%,玻璃鋼性能對比是什么?我們的拉伸強度提高了16%,壓縮強度提高了36%,這個是非常重要的數據,這個對復合材料數據非常重要。它的壓縮模量52比44,如果大家采用這樣的材料,更好的性能,更低的重量,就可以做到比現在更大的葉片。
  我們介紹一下用聚氨酯浸潤劑來處理玻纖,更好的樹脂匹配性有助于發揮聚氨酯的機械性能,浸潤劑是玻纖表面處理劑是玻纖和樹脂結合的橋梁,具有保護的作用。這個是一個環氧樹脂的搭接與測試,環氧樹脂和聚氨酯黏性強度,聚氨酯高于環氧樹脂的黏性強度。
  從數據來說,聚氨酯因為有化學反應在里面,黏接強度遠遠高于環氧樹脂黏接的性能。這是一個拉壓疲勞實驗,橫坐標,縱坐標是疲勞性能,我們以1萬次的拉伸,聚氨酯樹脂的拉疲勞性能10倍于環氧樹脂,20倍于乙烯基樹脂,從數據來看,拉壓疲勞實驗可以看出,聚氨酯樹脂耐疲勞性是環氧樹脂10倍,乙烯樹脂的20倍。
  這個圖測試藍色曲線是環氧樹脂,紅色是 聚氨酯,也可以看出聚氨酯樹脂比環氧樹脂好很多。加工是大家最關心的一點,S軸是樹脂混合以后時間,外軸是黏度的增加,紅色是環氧樹脂曲線,也就是聚氨酯樹脂可以在更低的溫度下進行加工。環氧樹脂在流動性里面沒有流到頭,而聚氨酯樹脂可以流到頭,聚氨酯樹脂流動速度更加快,而且長度更加長,這個是做大型葉片是有可能的。這是一個反應放熱曲線,大家可以看到左邊的圖混合時間,外軸是溫度,環氧樹脂最高放熱溫度是198度,聚氨酯只有182度,環氧樹脂放熱高峰比聚氨酯高16度。從曲線來看聚氨酯固化速度更快,固化更低,也就是加工速度更加高。整個反應溫度沒有超過70度。
  這是在實際北方生產一種用聚氨酯做的主板,副板,我們除了開發對水不敏感聚氨酯樹脂之外,我們也專利保護聚氨酯除濕加工技術。這是一個具體事例,我們是采用CPIC聚氨酯浸潤劑玻纖,后面是一些測試圖,聚氨酯樹脂灌注時間是環氧樹脂三分之一,固化時間只有環氧樹脂二之一,這兩個數據決定了它有很好的加工速率。
  這是今年做的全尺寸聚氨酯,去年我們做了主板和副板,今年做的主板和副板,包括硬殼全部是聚氨酯。整個尺寸是37.5米。一般聚氨酯材料最大的問題,就是濕氣的問題,但是我們的方法解決了這個問題。
  下面介紹一下拉擠的應用。拉擠比真空貫注可以提高模量10%到20%,樹脂可以少用20%,這是一個不飽和樹脂,聚氨酯樹脂對比的情況,聚氨酯拉擠樹脂致力于大幅降低葉片成本。我們介紹一個材料拉擠材料跟鋼材有什么區別。
  在視頻里面鋼材,鋁材,PVC進行一些對比的情況。這個實驗是在德國做的一個實驗。后面圖顯示出不同的材料對比沖擊物的情況,聚氨酯拉擠材料沒有任何的問題。因為時間關系不多說了。謝謝大家!

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葉片 聚氨酯
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