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聚氨酯復材:一些有前景的應用領(lǐng)域
時(shí)間:2023-09-08 09:53:16  瀏覽量:
1、風(fēng)電葉片
采用工藝:真空灌注成型
       2016年4月,科思創(chuàng )成功試制全球第一支1.5MW新型高性能聚氨酯樹(shù)脂體系風(fēng)機葉片。這支長(cháng)達37.5米,重約6噸的聚氨酯葉片使用了重慶國際復合材料公司的玻纖布,通過(guò)德國旭百世的聚氨酯在線(xiàn)澆注設備在上海玻璃鋼研究院成功試制。聚氨酯在大型葉片灌注工藝上的成功引起業(yè)界反響一片。與傳統的基于環(huán)氧樹(shù)脂的復合材料相比,聚氨酯復材有更優(yōu)異的機械性能、固化速度更快、其更低的有機揮發(fā)物更加環(huán)保。更輕更長(cháng)的葉片,意味著(zhù)更高的發(fā)電效率以及更低的發(fā)電成本,這是全球風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展趨勢。聚氨酯復材突破了現有材料的限制,為行業(yè)帶來(lái)全新的解決方案。
       2018年10月,科思創(chuàng )首套使用聚氨酯樹(shù)脂制造的風(fēng)機葉片成功安裝投入運營(yíng),此次安裝的風(fēng)機葉片(型號WB113-PU)長(cháng)55.2米,功率為2兆瓦,其主梁和腹板均采用科思創(chuàng )聚氨酯樹(shù)脂材料制成。風(fēng)機在位于遼寧省鐵嶺市的一座風(fēng)電場(chǎng)完成安裝,該風(fēng)電場(chǎng)由遼寧大唐國際新能源有限公司負責運營(yíng)。為了獲得相關(guān)認證,新的風(fēng)機葉片必須通過(guò)各種嚴格的第三方測試。為確保風(fēng)機葉片能在惡劣環(huán)境下實(shí)現長(cháng)時(shí)間穩定運轉的要求,科思創(chuàng )對風(fēng)機葉片性能進(jìn)行了全面測試,并成功通過(guò)了北京鑒衡認證中心(CGC)的靜力和疲勞測試(包括擺振和揮舞方向)。借此,科思創(chuàng )向行業(yè)傳遞一個(gè)強有力的信號,使用聚氨酯制造更長(cháng)更強的風(fēng)機葉片的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。
       2019年6月,科思創(chuàng )向中國交付首批用于風(fēng)力葉片的聚氨酯原材料訂單??扑紕?chuàng )為中國最大的風(fēng)力葉片制造商之一株洲時(shí)代新材料技術(shù)有限公司(TMT)提供聚氨酯樹(shù)脂,用于生產(chǎn)長(cháng)度為59.5米的18根聚氨酯風(fēng)力葉片,也用于翼梁帽和抗剪腹板。這些葉片交付給Envision,預示著(zhù)科思創(chuàng )的聚氨酯樹(shù)脂在葉片中的部署,用于商業(yè)風(fēng)電場(chǎng)項目。

2、門(mén)窗型材
采用工藝:拉擠成型

       亨斯邁與合作伙伴共同推出了聚氨酯復材全斷橋系統門(mén)窗。該聚氨酯復合材料全斷橋系統門(mén)窗使用輕質(zhì)高強的聚氨酯復合材料,并采用了資源和能源友好型材料。這套系統還擁有優(yōu)異的防火性能,配合耐火玻璃及五金配件,整窗耐火可長(cháng)達1小時(shí)。因此,進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái),這款系統門(mén)窗廣受業(yè)界好評。

       2019年8月,科思創(chuàng )積極參與由中國建筑科學(xué)研究院發(fā)起的“未來(lái)居住建筑能源與環(huán)境實(shí)驗平臺”項目,并攜手行業(yè)伙伴浙江德毅隆科技股份有限公司以及德國格屋集團,共同為該項目打造定制化拜多玻纖增強聚氨酯節能耐火窗解決方案。該型材以無(wú)堿玻璃纖維紗為增強材料,聚氨酯樹(shù)脂為基體樹(shù)脂,通過(guò)閉模注射拉擠工藝成型,集節能、耐火、高強度功于一體。
       針對該項目對“未來(lái)建筑”提出的能源環(huán)境要求,科思創(chuàng )聯(lián)手合作伙伴,通過(guò)對該材料的應用,共同定制了以下三種門(mén)窗解決方案:
       針對整窗K值(傳熱系數)低于1.5的要求,科思創(chuàng )提供了兩種方案。其中,“純隔熱65平開(kāi)系列”采用全聚氨酯型材,適用于各種門(mén)窗項目。此型材具備超低的熱傳導、可靠的耐低溫能力、出眾的力學(xué)性能及更長(cháng)的使用壽命等優(yōu)勢。同時(shí),由于材料的線(xiàn)性熱膨脹系數非常接近混凝土,可以避免窗框與墻體因熱脹冷縮差異而產(chǎn)生縫隙。
       而“大斷橋65平開(kāi)系列”門(mén)窗則使用科思創(chuàng )聚氨酯型材作為隔熱斷橋,并在表面使用鋁型材包覆。聚氨酯復合材料作為內部的隔熱芯,足以承擔上墻的固定力,以及所有玻璃層重量,確保整窗的抗風(fēng)壓性能,并使隔熱與受力承載融為一體。
       為滿(mǎn)足整窗K值低于0.8的要求,科思創(chuàng )定制了“85平開(kāi)系列”全聚氨酯型材。該型材整體采用聚氨酯復合材料,可以滿(mǎn)足“被動(dòng)房”的節能要求。外窗采用玻纖增強聚氨酯,配備雙層Low-E充氬氣中空玻璃,整窗K值低至0.77W/(m2?K)。此外,該方案采用專(zhuān)用副框,節能性、耐腐蝕性和防水密封功能佳。

3、電線(xiàn)桿
采用工藝:纏繞成型

       巴斯夫一直嘗試將聚氨酯復合材料用于電線(xiàn)桿。2018年9月,巴斯夫表示計劃計劃與菲律賓的小型獨立電力生產(chǎn)商和電信供應商合作,以滿(mǎn)足這些公司對聚氨酯復材電線(xiàn)桿的需求。巴斯夫在菲律賓推廣Boldur電線(xiàn)桿,因為該國是受臺風(fēng)和其他自然災害影響最嚴重的地區之一。菲律賓每年平均有19次臺風(fēng)襲擊。在極端天氣條件下,Boldur的超強強度可以提高配電基礎設施的恢復能力。Boldur電線(xiàn)桿堅固且輕量,重量不到傳統混凝土電線(xiàn)桿重量的四分之一,該電線(xiàn)桿的安裝只需要很少的人力和起重設備,可以穿越偏遠的山區和沼澤地區,安裝在困難地形。
       巴斯夫的聚氨酯復材電線(xiàn)桿,在今年7月被一家日本大型電線(xiàn)桿經(jīng)銷(xiāo)商采用,首次實(shí)現商業(yè)銷(xiāo)售。巴斯夫Boldur電線(xiàn)桿由Elastolit聚氨酯制成,采用纖維纏繞技術(shù),能夠抵抗極端惡劣的天氣條件,為受災地區維持可靠的電力供應。Boldur電線(xiàn)桿重量?jì)H為220千克,抗彎強度為其重量的10倍。巴斯夫Boldur電線(xiàn)桿目前在韓國生產(chǎn)。Boldur電線(xiàn)桿可依照電線(xiàn)桿經(jīng)銷(xiāo)商和能源供應商的不同需求,對長(cháng)度、強度和硬度進(jìn)行定制。長(cháng)度從小于8米至12米不等,斷裂強度范圍為小于4至大于20千牛頓(kN)。電線(xiàn)桿同時(shí)具有防火性,能夠迅速自熄。

4、5G通信塔
采用工藝:纏繞成型

       隨著(zhù)5G時(shí)代的降臨,巴斯夫將聚氨酯復合材料應用于5G通訊塔,使用了Elastolit?聚氨酯。安徽匯科恒遠復合材料有限公司(匯科)采用Elastolit?制成60座通信塔,分布在北京、蘇州以及黑龍江和江西的多個(gè)城市。
       相比傳統混凝土或鋼基材料,采用Elastolit制成的通訊塔質(zhì)量更輕,即便在偏遠地區亦可快速安裝,同時(shí)能夠抵御大雪和強風(fēng)等惡劣天氣。
       采用巴斯夫聚氨酯復合材料制成的35米高通信塔重約1,500至1,800千克,其斷裂強度是自身重量的十倍。不僅如此,Elastolit制成的通訊塔較傳統鋼塔更具成本效益。Elastolit具有耐銹和耐腐蝕特性,所需維護量更小。表面覆蓋有一層特殊配方的耐紫外線(xiàn)涂層,能夠延長(cháng)其使用壽命。同時(shí)具有防火性,能夠迅速自熄。
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