欢迎您访问东方风力发电网
当前位置: 东方风力发电网>看资讯 >活动动态 > CWPC2018新材料、新技术:四川东树新材料有限公司技术质量部副部长周百能——《大型海上风电叶片用环氧树脂研究》

CWPC2018新材料、新技术:四川东树新材料有限公司技术质量部副部长周百能——《大型海上风电叶片用环氧树脂研究》

2018-03-30 来源:东方风力发电网作者:御风者 浏览数:924

第四届中国国际风电复合材料高峰论坛(CWPC2018)于2018年3月30日上午在江苏省阜宁县天鹅湖大酒店隆重召开,来自海内外的200多个企业、600多余位风电行业、复材行业的精英参加了本届盛会。上午的开幕式结束之后,高峰论坛分别设置了新材料、新技术专场,设计运维优化专场,新产品发布会专场,技术工艺创新专场,产业链对话专场等多个专场,将呈现大量精彩内容。

   第四届中国国际风电复合材料高峰论坛(CWPC2018)于2018年3月30日上午在江苏省阜宁县天鹅湖大酒店隆重召开,来自海内外的200多个企业、600多余位风电行业、复材行业的精英参加了本届盛会。上午的开幕式结束之后,高峰论坛分别设置了新材料、新技术专场,设计运维优化专场,新产品发布会专场,技术工艺创新专场,产业链对话专场等多个专场,将呈现大量精彩内容。
 
  四川东树新材料有限公司技术质量部副部长周百能在新材料、新技术专场做了题为《大型海上风电叶片用环氧树脂研究》的演讲。以下为演讲内容实录:
 


四川东树新材料有限公司技术质量部副部长周百能
  一、公司简介
 
  我公司隶属于东方电气集团公司DEC,DEC总部在成都,是世界上最大的发电设备制造商之一。DEC的产品涵盖了水电、火电、核能、风电、燃机、太阳能发电等等。(PPT图示)这是DEC的重要证书。DEC是一个全球化的公司,它在超过30个国家拥有超过80项业务。
 
  我们的母公司汽轮机有限公司DTC,DTC是东方电气集团公司DEC的关键成员之一,DEC的关键成员主要是包括了东方汽轮机、东方电机、东方锅炉、东方风电等等,我们业务属于东方汽轮机。DTC也是一家国有高新技术骨干企业,致力于大型发电设备的研究、设计和制造。
 
  四川东树新材料有限公司是东方汽轮机有限公司DTC的全资子公司,是集团公司内一家专注于聚合物和复合材料研发和制造单位。
 
  目前公司在职员工98人,包括两名博士,15名硕士以及50多名本科生,三十多名人员从事科研工作,10名质量经理和4名质量审计员。
 
  我们公司装备了2个力学实验室、1个色谱实验室、1个热分析实验室、1个光谱实验室等等,我们几乎涵盖了聚合物和复合材料分析测试的全部设备。得益于公司良好的设施设备可以开展很多工作,比如说可以研究分子结构和材料性能的相互关系,可以进行制样方法的改进,可以进行材料应用前的工艺实验等等。
 
  公司的产品范围主要包括风电环氧树脂系列、太阳能电子浆料系列产品、风电机舱罩和铸造呋喃树脂和涂料等产品。我们公司的环氧树脂产品主要有DQ200E的环氧树脂、DQ230E低黏度环氧树脂。DQ260E海上风电叶片用环氧树脂、DQ28E模具用环氧树脂、DQ220E手糊环氧树脂、E240E环氧胶粘胶剂。
 
  二、海上风电机组的发展
 
  (PPT图示)这几年我国风电新增装机量的变化,我国风电新增装机量的2015年达到了峰值,2016-2017年连续两年回调,全球新增装机量也受到了我国的影响。
 
  与此相对应的是海上风电,海上风电特别是我国增长速度快,增长速率达到了50%,海上风电呈现了良好的发展势头。
 
  海上风电叶片有哪些特别呢?一是大尺寸,海上风电的功率一般都要超过5MW,叶片尺寸一般超过60米,二是碳纤维的普通应用。
 
  海上风电叶片对环氧树脂有哪些要求呢?一是低黏度,碳纤维单丝直径小,更难浸润;二是可操作时间,叶片大型化要求环氧树脂具有更长可操作时间,三是强度,如果有更高的强度的树脂,可以一定程度上帮助叶片加强环氧指数。
 
  三、海上风电环氧树脂的性能
 
  下面主要介绍一下我们公司的DQ260E环氧树脂性能。很多公司都有这样的产品,但很少有公司对它的材料结构、黏度、浸润速度等进行全方位的分析,我们公司做了这样的公司,今天就把我们公司的研究结构和大家分享。首先是材料结构。一般的标准环氧树脂是通过环氧基团和活化氢经过1:1的组合,这种新的环氧树脂体系一部分按照左边的机理进行固化,另一方面按照阴离子聚合进行固化。
 
  具体来说它影响了氧基离子。这样的结果是树脂和固化剂之间的关系不能再用环氧基团和活化氢1:1的比例了。(PPT图示)这个结构和标准的环氧树脂体系有显著的不同。结构上的不同必然带来性能上的变化。我们逐一看看性能上的变化。
 
  一是黏度。新的DQ260E体系初始混合黏度低于标准体系,大概低10个百分点。二是黏度随时间的增长要慢于标准体系,如果黏度降到这个体系,一般45.3叶片灌注时间可以从220min降到200min。
 
  二是接触较和浸润速率。我们在接触角和浸润角分别滴了DQ260E,用高速的摄像头进行拍摄,可以发现DQ260E可以快速的对玻璃纤维进行净润。
 
  三是可使用时间。DQ260E在低温下的使用时间远长于标准体系,40度下可操作时间也比标准体系长50%。这意味着新的环氧树脂体系可以在提高温度的条件下进行灌注。我们知道提高温度对黏度的影响非常显著,如果能把温度提高40度,树脂的黏度会进一步降低到100,可以想象对于灌注效率的提升是非常显著的。这也是标准体系所无法达到的。
 
  四是活化能。我们用固化动力学的方式测试了活化能。DQ260E的活化能要明显高于标准体系,这也可以解释为什么在低温DQ260E具有可非常长的使用时间的原因了。
 
  四是固化速率。高的活化能是不是意味着固化速度比较慢呢?我们用Tg的方法测试了,也就是在70度下固化,测试固化时间的变化。我们发现DQ260E环氧树脂体系Tg更接近了基线体系。也就是说DQ260E环氧树脂具有很长的使用时间。这一体系理论上可以帮助客户节省时间。
 
  五是放热温度。如果在30度下固化4小时,然后70度固化4小时,这时候可以发现DQ260E的放热温度高于DQ200E。结果发现我们可以通过固化速度强调固化强度。因为它有很好的胶黏密度。
 
  我们比较了韧性,DQ260E体系韧性要略低于标准体系,这可能是因为胶黏密度大,所以形成的密度大一些。但DQ260E断裂伸张率超过了5%,是纤维的2倍,是满足叶片生产的要求。
 
  我们比较了玻璃纤维符合材料的性能。玻璃纤维的符合材料性能大概有3%-5%的提升,虽然提高不是很高,但对叶片减重和提升安全率有很高提升。我们也比较了碳纤维的性能,在0度主要是受纤维的影响,提升并不是很明显。
 
  我又表征了这个材料的疲劳性能,用的是高墨HUD1240表征DQ260E环氧树脂的耐疲劳性能,静态强度是1180Mpa,m值是1.12,满足叶片生产要求。
 
  四、总结
 
  在这项工作中,我们比较了DQ260E环氧树脂和标准环氧树脂的结构和性能。结构上,DQ260E有部分自聚,更胶黏密度,在性能上,更低的粘度,更长的操作时间,提升叶片生产效率,更好的GFRP和CFRP性能,可以叶片减重和提升安全系数。
 
(内容来自现场速记,未经本人审核)

【延伸阅读】

企业荣誉|中材叶片参加第四届国际风电复合材料高峰论坛,获颁Sinoma68.6 DNV GL部件

CWPC2018开幕式:金风科技集团执行副总裁曹志刚致开幕式启动词

视频|探秘CWPC2018:人气火爆究竟是何原因?

大咖齐聚阜宁,共商风电盛事——第四届中国国际风电复合材料高峰论坛圆满成功

CWPC2018产业链对话专场:思想火花碰撞,共谋产业发展

CWPC2018:总结是为了更好的进步

CWPC2018发布会:中材科技风电叶片股份有限公司Sinoma68.8DNV GL型式认证证书颁发仪式

CWPC2018发布会:上纬新材料科技股份有限公司与北京鉴衡认证中心战略合作签约仪式

CWPC2018发布会:双一科技盐城有限公司注册成立新闻发布会

CWPC2018发布会:吉林重通成飞新材料股份有限公司风电叶片热固性复合材料循环利用项目

CWPC2018技术工艺创新:东方电气(天津)风电叶片工程有限公司技术中心主任江一杭——

CWPC2018技术工艺创新:TPI复合材料公司革新及技术高级总监Stephen C. Nolet——《3D

CWPC2018技术工艺创新:艾尔姆风电科技有限公司高级技术支持工程师姚鹏——《海上和海

CWPC2018技术工艺创新:吉林重通成飞新材料股份公司外籍专家托马斯·范斯海克——《大

CWPC2018技术优化运维:南京天数信息科技有限公司智能制造事业部总经理颉彧——《AI赋

CWPC2018技术优化运维:DNV GL可再生能源认证中国区总经理赵国彬——《DNV GL叶片行业

CWPC2018技术优化运维: 洛阳双瑞风电叶片有限公司运维服务部部长黎华——《定制型风

CWPC2018技术优化运维:WMC Knowlege center研究院&项目开发Rogier Nijssen——《设计

CWPC2018技术优化运维:Nordex叶片技术中心(SSP)叶片技术总监王洋——《关于预制叶

CWPC2018技术优化运维:舟山市正源标准件有限公司董事长兼总经理林仲岳——《海上风电

阅读上文 >> CWPC2018新材料、新技术:上伟碳纤维复合材料有限公司洪金旭——《不同工艺碳纤维复合材料在风电叶片主梁上应用的对比分析》
阅读下文 >> CWPC2018新材料、新技术:麦加涂料实业有限公司技术总监刘正伟——《叶片及塔筒涂料的水性化》

版权与免责声明:
凡注明稿件来源的内容均为转载稿或由企业用户注册发布,本网转载出于传递更多信息的目的,如转载稿涉及版权问题,请作者联系我们,同时对于用户评论等信息,本网并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性;


本文地址:http://www.eastwp.net/news/show.php?itemid=50177

转载本站原创文章请注明来源:东方风力发电网

按分类浏览

点击排行

图文推荐

推荐看资讯