德国BASF公司与德国Leuna-Harze公司[注]签约,合作生产叶片用环氧树脂(已通过德国劳埃德认证),共同供应欧洲市场;同时也使BASF公司得到了长期原料供应的保障([注]:德国Leuna-Harze公司是欧洲领先的环氧树脂制造商,其产品有:普通环氧树脂、特种环氧树脂(如:双酚F环氧树脂)和各种活性稀释剂)。[1]目前BASF公司提供的叶片用双组分环氧树脂有:两种浸渍环氧树脂(infusion resin),一种层压环氧树脂。[8]
EPOVIA™乙烯基酯树脂(Cray Valley公司和VVP公司)加工叶片的厚度5~15mm,长度达50m。层压板里的GF(或CF)含量65~70%。跟环氧树脂相比它的优点有:①物料的粘度较低:室温110cps;35℃<50cps(环氧树脂的物料则达1000cps);②固化性能较好,初始湿强度(initial green strength)尤佳。应该指出,湿强度对长条形复合材料制品(如:叶片、结构件)很关键。因为该制品必须经受住>120℃的后固化工艺(要求快速提高到最大固化速度和固化性能),模具材料每天必须在>120℃的高温环境里暴露6~8h。该树脂能快速提高湿强度,模具的成本也较低。总之,作为叶片的粘结基材,该树脂优于市售普通环氧树脂。[9]
2.2 辅助材料
拜耳公司利用CF/环氧树脂、纳米碳管填料等加工叶片,可使叶片长度超过60m,并大大减轻重量,例如:利用不到20kg新材料[纳米碳管填料等——编者注],就可使叶片重量减轻3t。[10]
SGL集团把CF和其他高性能纤维制品等科学地应用到复合材料里,为设计理念开发出创新的、最佳解决方案,例如:把Sigrafil C牌碳纤维、UD预浸料用来增强叶片,效果很是理想。[11]
BASF公司生产Baxxodur牌叶片用环氧树脂的固化剂、促进剂和添加剂。Baxxodur牌胺固化剂通过了德国劳埃德认证,将用于下一代环氧树脂。[8]XTEND牌叶片用水性脱模剂(美国Axel塑料研究试验室),由Xtand WS-47水性密封膜(sealer)和Xtand W7838D表面无光脱模膜组成,环保,强度高(满足环氧、不饱和聚酯树脂成型工艺的要求)。密封膜和脱模膜都是喷射在室温(或加热)的模具型面上,可使制品产生无光表面。该剂具有阻燃、无气味、快干、快固化的特性。[7]
2.3 芯 材
近来常州天晟新材料股份有限公司研制成Strucell结构泡沫芯材[注],以乙烯基聚合物为基础,具有芳香酰胺聚合网络修正的刚性交联结构,刚度、强度、抗疲劳性和抗冲击性都优良,耐多种化学物质,几乎不吸水,隔音、隔热;可与多种纤维复合结构加工成芯材(如:叶片的结构泡沫芯材)、夹芯复合材料。其性能达到国际先进水平,通过了GL认证([注]:此前,该芯材我国依赖进口)。[12]
AIREX牌芯材、BAALTEK牌巴尔萨木(balsa)(Alcan Composites公司)可用于加工叶片(另讯:Alcan Composites公司在上海Tang Zhen(唐镇)工业区建成了“Alcan复合材料芯材中心”,具有AIREX牌芯材、BAALTEK巴尔萨木和其他芯材生产线。其目标是向中国和亚太地区提供主要用于风力机叶片的前沿复合材料芯材。)[13]瑞典利用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)做叶片芯材,可回收,回收料的性能、强度如初。[6]
2.4叶片壳体用环氧胶粘剂[14]