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聚氨酯复材:一些有前景的应用领域
时间:2023-09-08 09:53:16  浏览量:
1、风电叶片
采用工艺:真空灌注成型
       2016年4月,科思创成功试制全球第一支1.5MW新型高性能聚氨酯树脂体系风机叶片。这支长达37.5米,重约6吨的聚氨酯叶片使用了重庆国际复合材料公司的玻纤布,通过德国旭百世的聚氨酯在线浇注设备在上海玻璃钢研究院成功试制。聚氨酯在大型叶片灌注工艺上的成功引起业界反响一片。与传统的基于环氧树脂的复合材料相比,聚氨酯复材有更优异的机械性能、固化速度更快、其更低的有机挥发物更加环保。更轻更长的叶片,意味着更高的发电效率以及更低的发电成本,这是全球风电行业的发展趋势。聚氨酯复材突破了现有材料的限制,为行业带来全新的解决方案。
       2018年10月,科思创首套使用聚氨酯树脂制造的风机叶片成功安装投入运营,此次安装的风机叶片(型号WB113-PU)长55.2米,功率为2兆瓦,其主梁和腹板均采用科思创聚氨酯树脂材料制成。风机在位于辽宁省铁岭市的一座风电场完成安装,该风电场由辽宁大唐国际新能源有限公司负责运营。为了获得相关认证,新的风机叶片必须通过各种严格的第三方测试。为确保风机叶片能在恶劣环境下实现长时间稳定运转的要求,科思创对风机叶片性能进行了全面测试,并成功通过了北京鉴衡认证中心(CGC)的静力和疲劳测试(包括摆振和挥舞方向)。借此,科思创向行业传递一个强有力的信号,使用聚氨酯制造更长更强的风机叶片的时代已经到来。
       2019年6月,科思创向中国交付首批用于风力叶片的聚氨酯原材料订单。科思创为中国最大的风力叶片制造商之一株洲时代新材料技术有限公司(TMT)提供聚氨酯树脂,用于生产长度为59.5米的18根聚氨酯风力叶片,也用于翼梁帽和抗剪腹板。这些叶片交付给Envision,预示着科思创的聚氨酯树脂在叶片中的部署,用于商业风电场项目。

2、门窗型材
采用工艺:拉挤成型

       亨斯迈与合作伙伴共同推出了聚氨酯复材全断桥系统门窗。该聚氨酯复合材料全断桥系统门窗使用轻质高强的聚氨酯复合材料,并采用了资源和能源友好型材料。这套系统还拥有优异的防火性能,配合耐火玻璃及五金配件,整窗耐火可长达1小时。因此,进入市场以来,这款系统门窗广受业界好评。

       2019年8月,科思创积极参与由中国建筑科学研究院发起的“未来居住建筑能源与环境实验平台”项目,并携手行业伙伴浙江德毅隆科技股份有限公司以及德国格屋集团,共同为该项目打造定制化拜多玻纤增强聚氨酯节能耐火窗解决方案。该型材以无碱玻璃纤维纱为增强材料,聚氨酯树脂为基体树脂,通过闭模注射拉挤工艺成型,集节能、耐火、高强度功于一体。
       针对该项目对“未来建筑”提出的能源环境要求,科思创联手合作伙伴,通过对该材料的应用,共同定制了以下三种门窗解决方案:
       针对整窗K值(传热系数)低于1.5的要求,科思创提供了两种方案。其中,“纯隔热65平开系列”采用全聚氨酯型材,适用于各种门窗项目。此型材具备超低的热传导、可靠的耐低温能力、出众的力学性能及更长的使用寿命等优势。同时,由于材料的线性热膨胀系数非常接近混凝土,可以避免窗框与墙体因热胀冷缩差异而产生缝隙。
       而“大断桥65平开系列”门窗则使用科思创聚氨酯型材作为隔热断桥,并在表面使用铝型材包覆。聚氨酯复合材料作为内部的隔热芯,足以承担上墙的固定力,以及所有玻璃层重量,确保整窗的抗风压性能,并使隔热与受力承载融为一体。
       为满足整窗K值低于0.8的要求,科思创定制了“85平开系列”全聚氨酯型材。该型材整体采用聚氨酯复合材料,可以满足“被动房”的节能要求。外窗采用玻纤增强聚氨酯,配备双层Low-E充氩气中空玻璃,整窗K值低至0.77W/(m2?K)。此外,该方案采用专用副框,节能性、耐腐蚀性和防水密封功能佳。

3、电线杆
采用工艺:缠绕成型

       巴斯夫一直尝试将聚氨酯复合材料用于电线杆。2018年9月,巴斯夫表示计划计划与菲律宾的小型独立电力生产商和电信供应商合作,以满足这些公司对聚氨酯复材电线杆的需求。巴斯夫在菲律宾推广Boldur电线杆,因为该国是受台风和其他自然灾害影响最严重的地区之一。菲律宾每年平均有19次台风袭击。在极端天气条件下,Boldur的超强强度可以提高配电基础设施的恢复能力。Boldur电线杆坚固且轻量,重量不到传统混凝土电线杆重量的四分之一,该电线杆的安装只需要很少的人力和起重设备,可以穿越偏远的山区和沼泽地区,安装在困难地形。
       巴斯夫的聚氨酯复材电线杆,在今年7月被一家日本大型电线杆经销商采用,首次实现商业销售。巴斯夫Boldur电线杆由Elastolit聚氨酯制成,采用纤维缠绕技术,能够抵抗极端恶劣的天气条件,为受灾地区维持可靠的电力供应。Boldur电线杆重量仅为220千克,抗弯强度为其重量的10倍。巴斯夫Boldur电线杆目前在韩国生产。Boldur电线杆可依照电线杆经销商和能源供应商的不同需求,对长度、强度和硬度进行定制。长度从小于8米至12米不等,断裂强度范围为小于4至大于20千牛顿(kN)。电线杆同时具有防火性,能够迅速自熄。

4、5G通信塔
采用工艺:缠绕成型

       随着5G时代的降临,巴斯夫将聚氨酯复合材料应用于5G通讯塔,使用了Elastolit?聚氨酯。安徽汇科恒远复合材料有限公司(汇科)采用Elastolit?制成60座通信塔,分布在北京、苏州以及黑龙江和江西的多个城市。
       相比传统混凝土或钢基材料,采用Elastolit制成的通讯塔质量更轻,即便在偏远地区亦可快速安装,同时能够抵御大雪和强风等恶劣天气。
       采用巴斯夫聚氨酯复合材料制成的35米高通信塔重约1,500至1,800千克,其断裂强度是自身重量的十倍。不仅如此,Elastolit制成的通讯塔较传统钢塔更具成本效益。Elastolit具有耐锈和耐腐蚀特性,所需维护量更小。表面覆盖有一层特殊配方的耐紫外线涂层,能够延长其使用寿命。同时具有防火性,能够迅速自熄。
文章来源:率捷咨询编辑整理