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1、,风力发电叶片用高分子材料研究进展,2011.11.25,技术领域化学与化工材料所属行业制造业任务来源自选创 新 性国内首创,前 言,前 言,1.树 脂,1.1 树脂材料市场应用比例,表1 树脂GL认证最低指标,1.2 树脂材料认证要求,1.3 各类叶片树脂性能特点比较,层压板的力学性能（ASHLAND),浇铸体的力学性能（ASHLAND),市场产品和在研技术,1.3 不饱和聚酯进展,1.4 环氧树脂进展,市场产品和在研技术,1.5 乙烯基酯树脂进展,市场产品和在研技术,主要研究目标 针对叶片用乙烯基酯树脂的研究重在性能改进，改进目标之一是为达到抗微裂和更薄的目的而增加其固化态的塑变性；另一目
2、标是优化固化的外形，缩短周期，在不影响性能综合平衡的情况下降低峰温。,工艺类型和发展,1.6 树脂成型工艺进展,典型的VARTM工艺图,2.芯 材,芯材作用 减轻叶片重量 增强结构刚度 防止局部失稳 提高抗载荷能力,2.1 高分子芯材简介,PVC泡沫 PET泡沫 PMI泡沫 PEI泡沫 SAN泡沫 PU硬泡沫 材料类型,两种硬质泡沫夹芯材料的GL认证最低指标,2.2 高分子芯材种类和特点,2.7 PU泡沫,定义：通常是由多元醇、异氰酸酯、发泡剂、稳定剂、催化剂及其他助剂制得，属于高交联度、低密度闭孔网状结构泡沫体。特点：绝热性能优良 发泡成型和机械加工简单 与其他结构夹芯材料比，PU硬泡力学性
3、能表现一般 价格便宜研究方向：通过纤维增强来弥补力学性能的不足制造企业：美国WebCore公司 TYCOR W 美国Kayco复合材料公司 Kay-cell,3.胶 黏 剂,表 GL认证主要要求,3.1 胶黏剂材料认证要求,测试条件为：分别在温度23，湿度50%处理241h 以及23蒸馏水下浸泡100012h,四类基础材料 环氧树脂 乙烯基酯树脂 聚氨酯树脂 丙烯酸酯树脂选用原则 同源匹配性 结构设计要求 制造工艺特点,3.3 胶黏剂研究方向和进展,研究方向环氧和乙烯基酯增韧技术；聚氨酯增强技术；凝胶时间控制技术；阻燃技术；工艺性研究。,研究进展 许愿等人还对胶黏剂疲劳性能展开了研究，提出了一
4、套用于结构胶寿命表征的实验方案。姚其胜等人面对海上风电发展的需要，采用高温盐水浸泡法和盐雾试验法，考察了三种胶黏剂产品在耐海水和耐盐雾方面的性能。,4.涂 料,4.1 叶片涂料简介,涂料性能要求 高附着力 高耐磨蚀性 高耐候性 高致密性 低温柔韧性 强耐盐雾性（海上）,涂料GL认证要求 密度、黏度、不挥发物含量、弯曲测试、附着力、抗磨蚀性、光泽度和耐候性要求检测，给出了检测标准方法，但未给出指标。863计划对涂料的要求 产品技术指标为：附着力5MPa；自然表干/8h，40烘干/3h；耐磨性500g/500转20 mg；耐盐雾2000h无脱落，附着力保持80%；耐砂尘试验满足GB2423.37-
5、89。,4.2 涂料认证和达标要求,4.2 涂料认证和达标要求,863计划对涂料的要求,主要供应商 德国Bergolin、美国PPG、德国Mankiewicz、意大利Mega、中国永新等。中国主要研究单位 中国涂料工业协会、常州涂料化工研究院、北方涂料化工研究设计院、湖南湘江涂料集团、江苏普兰纳涂料公司等。未来发展趋势 高性能双组分水性聚氨酯涂料更符合风电绿色能源发展概念。,4.3 涂料市场研究概况,5.密 封 胶 带,5.1 VARTM工艺用密封胶带,密封胶带应用示意图,性能要求良好的密封性和耐温性较高的弹性模量和伸长率较强的黏附力冷却易剥离性对人体友好性主要产品美国 AIRTECH AT-199 和AT-200Y法国 AEROVAC LTS90,结语,近年来，风电产业获得了飞速发展，造就了上游原材料行业百花竞放的发展局面，众多的制造商和科研机构针对制造叶片使用的高分子材料进行了广泛研究，不仅产生了很多技术成果，而且涌现出一批各具特点的商业化产品，从而推动了高分子复合材料技术的进步。风电正在向大型化、海洋化发展，此类叶片对于原材料的技术要求将更高，因此，叶片原材料供应商与从事高分子材料研究的机构和研究者，应顺应叶片发展的主流趋势，积极开展更为细致深入的材料科学研究，将叶片原材料的技术水平推向更高端，为高分子材料更广阔领域的应用提供可行性保障。,
