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聚氨酯在风机叶片的应用——张晨曦/研发总监

上传日期:2016-04-29  播放次数:2925
观视频介绍
以下内容为现场速记:
6张晨曦
科思创聚合物(中国)有限公司张晨曦/研发总监
  今天汇报的题目聚氨酯在真空叶片的应用。我报告三个内容,第一个是公司简介,第二个是聚氨酯的特点和成本优势,第三个聚氨酯拉伸材料。
  科思创是全球领先的聚合物生产商之一,我们已经单独上市了,我们有四个部门组成,聚氨酯,聚碳酸脂,涂料等等。科思创公司是一个高度创新的公司,我们所有的产品都是为了未来,我们所有的产品不仅为了利益,而是考虑到人和环境,全球大概有1万7千名的员工,2015年科思创销售额是121亿欧元,22%北美,38%欧洲和其他地区,科思创在全球有三个研发中心,一个在德国,一个在美国,一个在**。整个研发中心大概有200名经验丰富的研发团队,装备了所有关于聚氨酯,聚碳酸脂,涂料等等相关设备。
  下面第二部分聚氨酯真空灌注树脂的性能和成本优势,聚氨酯在风机叶片分两类应用,聚氨酯树脂黏度只有环氧树脂五分之一。第二个聚氨酯材料有更好的黏性,聚氨酯在机舱罩和结构泡沫以及胶衣,涂料都有应用。
  科思创致力于高效,经济,环保,我们的产品在风机叶片处于国际领先地位,我们的产品广泛应用于风电行业。
  这个是基于聚氨酯材料做的风机叶片,它有与玻纤完美结合,有出色的机械性能,有更高的黏接强度,以及抗疲劳性能。它有更快的灌注速度,更好的固化速度,固化时间比环氧树脂快一倍,它的加工效率更加快,同时是非常具有竞争力的聚氨酯。
  这个是一个对比图,作为树脂来说,拉伸强度85比71,拉伸强度比环氧树脂高了20%,拉伸模量提高21%,弯曲强度提高25%,玻璃钢性能对比是什么?我们的拉伸强度提高了16%,压缩强度提高了36%,这个是非常重要的数据,这个对复合材料数据非常重要。它的压缩模量52比44,如果大家采用这样的材料,更好的性能,更低的重量,就可以做到比现在更大的叶片。
  我们介绍一下用聚氨酯浸润剂来处理玻纤,更好的树脂匹配性有助于发挥聚氨酯的机械性能,浸润剂是玻纤表面处理剂是玻纤和树脂结合的桥梁,具有保护的作用。这个是一个环氧树脂的搭接与测试,环氧树脂和聚氨酯黏性强度,聚氨酯高于环氧树脂的黏性强度。
  从数据来说,聚氨酯因为有化学反应在里面,黏接强度远远高于环氧树脂黏接的性能。这是一个拉压疲劳实验,横坐标,纵坐标是疲劳性能,我们以1万次的拉伸,聚氨酯树脂的拉疲劳性能10倍于环氧树脂,20倍于乙烯基树脂,从数据来看,拉压疲劳实验可以看出,聚氨酯树脂耐疲劳性是环氧树脂10倍,乙烯树脂的20倍。
  这个图测试蓝色曲线是环氧树脂,红色是 聚氨酯,也可以看出聚氨酯树脂比环氧树脂好很多。加工是大家最关心的一点,S轴是树脂混合以后时间,外轴是黏度的增加,红色是环氧树脂曲线,也就是聚氨酯树脂可以在更低的温度下进行加工。环氧树脂在流动性里面没有流到头,而聚氨酯树脂可以流到头,聚氨酯树脂流动速度更加快,而且长度更加长,这个是做大型叶片是有可能的。这是一个反应放热曲线,大家可以看到左边的图混合时间,外轴是温度,环氧树脂最高放热温度是198度,聚氨酯只有182度,环氧树脂放热高峰比聚氨酯高16度。从曲线来看聚氨酯固化速度更快,固化更低,也就是加工速度更加高。整个反应温度没有超过70度。
  这是在实际北方生产一种用聚氨酯做的主板,副板,我们除了开发对水不敏感聚氨酯树脂之外,我们也专利保护聚氨酯除湿加工技术。这是一个具体事例,我们是采用CPIC聚氨酯浸润剂玻纤,后面是一些测试图,聚氨酯树脂灌注时间是环氧树脂三分之一,固化时间只有环氧树脂二之一,这两个数据决定了它有很好的加工速率。
  这是今年做的全尺寸聚氨酯,去年我们做了主板和副板,今年做的主板和副板,包括硬壳全部是聚氨酯。整个尺寸是37.5米。一般聚氨酯材料最大的问题,就是湿气的问题,但是我们的方法解决了这个问题。
  下面介绍一下拉挤的应用。拉挤比真空贯注可以提高模量10%到20%,树脂可以少用20%,这是一个不饱和树脂,聚氨酯树脂对比的情况,聚氨酯拉挤树脂致力于大幅降低叶片成本。我们介绍一个材料拉挤材料跟钢材有什么区别。
  在视频里面钢材,铝材,PVC进行一些对比的情况。这个实验是在德国做的一个实验。后面图显示出不同的材料对比冲击物的情况,聚氨酯拉挤材料没有任何的问题。因为时间关系不多说了。谢谢大家!
 
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