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聚氨酯葉片時代即將到來
2017-11-07 來源:中國風能協會
 樹脂材料是決定風電機組葉片性能的關鍵因素,很多企業都將材料的創新作為突破點,科思創便是其中一員,其首支聚氨酯樹脂風電機組葉片的問世,為葉片的設計帶來了新思路。
 
2016年4月,科思創在中國成功試制了全球第一支聚氨酯葉片,這一科研成果得到了風能和復合材料行業的廣泛認可;9月,該聚氨酯葉片項目榮獲第22屆中國復材展-JEC創新產品獎,這對聚氨酯在風能應用的創新得到了肯定。
 
聚氨酯樹脂體系主要應用于真空灌注工藝生產大型風電機組葉片。與傳統的環氧樹脂體系相比,聚氨酯樹脂體系強度更高,綜合力學性能提高10%以上,部分性能指標提高30%,為優化葉片設計提供可能。聚氨酯樹脂和玻璃纖維有非常好的浸潤性和界面結合力,其基體(澆注體)力學性能和玻璃纖維復合材料(FRP)力學性能均較環氧體系更為優越。同時,聚氨酯樹脂粘度低和流動性能好,因而能提高灌注速度,縮短灌注時間,而且對PVC等泡沫材料更友好,避免了芯材過熱變色等缺陷??撲即淳郯濱ナ亂擋墾翹蟹⒆薌嗬鈀徊┦拷檣艿潰?ldquo;其固化時間也更短,且不需要后固化,這也進一步縮短了生產周期。通過提高葉片生產效率、縮短生產工時、降低能耗和模具的費用,聚氨酯樹脂為制造企業大大節省了生產成本。”
 

憑借一系列性能上的優勢,聚氨酯使得制造更輕更強的葉片成為可能。更輕質、更高效的葉片可顯著減少對風力發電機組輪轂部件和塔架結構的需求,從而降低風機的整體投資和運營成本。為滿足新一輪風電機組葉片輕量化技術要求,今年9月,中車株洲所旗下時代新材公司新研制的第一支2.2兆瓦新型高性能聚氨酯樹脂體系葉片在株洲光明工廠下線。
 
風電機組葉片測試是確保葉片長期可靠運行的關鍵。據李倩博士向記者介紹,聚氨酯灌注樹脂已獲得德國DNV GL認證,今年,在使用聚氨酯灌注主梁和腹板的2MW葉型上,葉片又成功通過了在北京鑒衡認證中心進行的靜力和疲勞測試。此次通過測試的風電機組葉片長度為55.2米,其大梁和腹板采用科思創的新型聚氨酯灌注樹脂和重慶國際復合材料有限公司的TM+ 玻璃纖維制成,葉片的其他部分仍然使用環氧樹脂制造。李倩博士談到:“測試結果表明,聚氨酯樹脂可以達到嚴格的行業標準,滿足葉片在惡劣條件下的長期使用要求,同時也充分證明,聚氨酯與環氧樹脂之間有著很強的界面結合力。”
 
一種創新材料要替代傳統材料,不是簡單的替代,而是與其他材料以及產業鏈上下游的密切配合,需要經歷時間的不斷檢驗。關于未來發展,李倩博士談到:“科思創將創新作為企業文化的基礎,一直在不斷尋找新的解決方案、材料和制作工藝。”科思創作為聚氨酯風能應用領域的先驅,為風電企業提供一種新的選擇,為加速實現更清潔更低碳的社會、推動風能行業的可持續發展做出貢獻。我們期待科思創在葉片的新時代開創更多精彩。
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