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 20  专注高分子材料

抗紫外线、抗黄变

谈谈我国近几年制作风电叶片材料的发展

 


    

      风力发电是可再生能源发展的重要领域,是推动风电技术进步和产业升级的重要力量,同时也是我国促进能源结构调整的重要措施。海上风电项目的建设,对于促进我国沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。

      风电叶片是风力发电重要结构部件,风电叶片的质量直接影响发电设备的效率和使用寿命。那么制成风电叶片的材料是什么?它近几年有什么发展呢?

      风电叶片主要由基体树脂、增强材料、夹心材料、结构胶以及叶片表面涂层构成。基体材料常见的有不饱和聚酯树脂、环氧树脂和乙烯基树脂等;增强材料有玻璃纤维、碳纤维和天然纤维(竹纤维)等;夹芯材料有PVC 泡沫、PMI泡沫、Balsa(轻木)、san 泡沫等。目前,风电叶片大多采用的是玻璃纤维增强聚酯树脂或玻璃纤维增强环氧树脂来制作。

      环氧树脂具有良好的力学性能、耐化学腐蚀性以及尺寸稳定性,因此在叶片不断加长的趋势之下,许多叶片的基体树脂渐渐以环氧树脂代替了*初使用的不饱和聚酯。

      然而近几年,一些公司开始尝试以聚氨酯树脂来做为生产风电叶片的材料。聚氨酯风电叶片具有的有点,如力学性能好,能够平衡叶片强度与韧性间的需求;效率更高,固化快,节省时间和生产成本,尤其是在对大尺寸部件的生产时,能保障生产效率和产品质量;聚氨酯树脂兼容性好,与其他材料融合良好,如在玻璃纤维与碳纤维的复合生产中呈现出更理想的界面结合力。(注:硅烷偶联剂在玻璃纤维和树脂的复合材料生产中具有重要的作用,它作为一种特殊的附着力促进剂可以有效增进玻纤与树脂的界面结合。)

      目前主要使用E 级玻璃纤维,H 级和S 级在未来可能会得到广泛的使用,使用比较多的玻璃纤维生产商主要有OCV、CPIC、PPG、巨石和泰山等,其中OCV 和PPG 均在中国本地生产。碳纤维的目前成本较高,还需要等待大规模工业化时机的到来。

      我国风电叶片产业发展须寻求新突破,任重道远。目前我国风电产业的蓬勃发展带动了风电叶片产业的繁荣,风电叶片作为风力发电过程中十分关键的一环,集合了无数的科研成果;在风电叶片中应用的高分子复合材料,在风电产业快速发展的未来也将迎来新一轮的发展契机。


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