亨斯迈先进材料事业部亚太区技术服务经理邹灼亮：《高性能快固结构胶对风电叶片升级改造维修的工时效率提升》

　　2019年8月21日上午，由东方风力发电网主办的2019中国风电叶片运维技术专题研讨会（CWPM2019）在无锡市锦江大酒店隆重开幕。会议期间，亨斯迈先进材料事业部亚太区技术服务经理邹灼亮发表了题为《高性能快固结构胶对风电叶片升级改造维修的工时效率提升》的精彩演讲。

 

　　以下为演讲实录：

 

　　今天的主题主要是针对运维，工业叶片，在工厂里面的结构胶，当然我们主要讲的是运维、维护、保养还有装配的部分。

 

　　我们针对VG、锯齿尾缘的装配，装配到工厂运营一段时间需要维护，同样也会遇到在现场去做这方面的维护。

 

　　虽然我们的考虑点主要是在叶片的主结构，我们用的是一共结构胶，因为我们针对的是很严苛的环境，如果从结构胶的想法去走的话，我们知道结构胶包括了环氧、聚氨酯、甲基丙烯酸，环氧大家都很熟，但是今天我要讲的是MMA，所以针对这个部分我会有一些补充，为了今天要讲MMA，不强调其他的胶。同时可以看到一些材料的定位，第一个就是环氧，中间就是甲基丙烯酸脂结构胶，从化学的角度它本身是有特点，比如说聚氨酯的柔软度比其它的好一些，但是如果考虑到强度的要求，它抗老化、耐腐蚀这些是环氧（比较好），但是为什么讲MMA？今天的新的MMA已经非常接近环氧，而且这些固化速度要比环氧快很多，所以它的优点就是它快，也就是今天我为什么强调去讲MMA的原因，因为维护这一块快是非常重要的取决点。我们在现场施工的时候，在零下二十度，可能它变得没有那么快，这也是今天的一个重点，为什么今天强调MMA在这个范畴中的使用。在VG、叶片开叶、锯齿尾缘，你会发现MMA占了很大的一部分，肯定是有原因的，那今天就要补充这一块。

 

　　本身高分子有一些自己的特点，横轴是断裂的延伸率，纵轴是剪切的强度。在我的左手边那个是模量，红色的是环氧，蓝色的是聚氨酯，你会发现环氧强度很高，模量也很高，聚氨酯刚好相反，它强度不高，但是它的延伸率很好，大概达到200pa，再大的都有，但是再大不是结构胶了。中间深蓝色是我要说的甲基丙烯酸脂，它刚好把环氧和聚氨酯两者的空白处串接在一起，强度它有，延伸率也有，这些都使得MMA这种材质在今天的很主要很前瞻性的一个需求。

 

　　很多时候都是因为这些原因造成一些困扰。比如在北方或者是南方的工厂由于气候原因，我是南方的，我知道那种潮湿的天气会影响到某一些材质的固化，尤其是环氧；北方虽然是比较干，但是问题是又很寒冷，它在冬天的时候在零下的时候，即使大量固化了，我们也要考虑固化的稳定性。高空气候变化无常，胶水粘接固化的不稳定，还有海上风电有的时候还受海潮的影响还是比较严苛，影响到我们在实际施工，会造成成本的上升。

 

　　说到成本一个是停机的成本，另外人工，如果看外国的维护公司雇佣的还不是一般的人，所以人工费用也是非常高。再一个是材料成本，在这里来看材料还是占很小的一部分。如果你的胶选择不对的话，那么你的成本肯定都是在这里的，但是如果我们选的胶是对的，那你可以把这些停机的成本和设备的成本都能够降低，为什么今天讲MMA，那大家都会了解为什么MMA这么重要，就是因为这个原因。

 

　　这里有一些比较，环氧、聚氨酯和MMA做一个比较，这些都可以在网上搜到。我重点要强调在这些行业里面，有一个就是MMA的特点，它其实属于一种单体反应，由于这个原因，它的基本表面处理可以省了，环氧、聚氨酯必须把表面的油做一个基本的（处理），不能有油在上面，工装里面油是很平常的事情，所以必须要处理，但是MMA由于反应结构的原因它基本不需要去做去油，影响不大，强度还是能够保证。另外一个它的固化非常地快，我说的是对比环氧和聚氨酯，这两个点都可以把你的成本省掉，因为快，你就不需要停机那么久，因为它不需要预处理，那就省的那个时间，那停机和碰撞这些就可以省。

 

　　针对这个原因，我们今天特别给各位介绍2050和2051的这两个产品，这两个产品有一个共同的特点，英文我们叫extreme，就是极限，意思就是材料本身在这种极端的环境里面尤其能够体现它的优点，我说的严苛就是苛刻的气候环境，低温、潮湿的情况。不同的图代表着不同的材料的特点，不需要表面处理，大量的材质是没有问题的，时间快；还有对于苛刻环境的大部分的MMA胶都可以做到，唯独这两个胶它在低温，多低的温度？零下20度它都能够固化；另外右边那个图是代表着很苛刻很潮湿的环境，可以补充一下，我说的潮湿就是泡在水里它都能固化。这是2050/2051和其他MMA胶不同的地方。

 

　　这里有一些数据，这些特点比如说蓝色的部分耐受性，低温固化。针对这种条件，那给风电运维带来这些好处，比如第三点，在南方的气候比较潮湿，水里面能够固化，并且维护时间可以延长，由于它的牢靠性，不用临时来胶固，另外固化时间快，就可以省了停机成本，再一个是它的包装，我们外面有展台，你可以看一下那个胶的包装，都是很容易使用的包装。因为我是管技术这方面的，所以我补充一些数据。

 

　　这是两个图，一个是2050，一个是2051。下面这个是温度，比如说从零下30度到20度，在这些条件的初固时间，在25度的时候可能五六分钟，七八分钟就可以达到初固，但是在零度的时候初固可能就要50分钟，另外零下20度可能就要250分钟。这个时候低温也有好处，就是不用换了，但是你在强温的时候如果你不是临时去施工的话可能就要考虑换。2051没有像2050能够在低温有非常好的固化的情况，但是起码在九十分钟左右它也能够达到初固，所以在实际的天气去选用，单一的选2051，湿度的时候选2050。

 

　　产品的老化，因为这些东西不想过了七八年就维修这个东西，这个是成本。说一下老化的数据。左右边蓝色这一条是铝条，我们用铝条做大量剪切的粘胶，把这些东西泡在水里，在空气里固化的强度可以达到50MPa的强度，如果一平方大概就是300公斤的力，那泡在水里虽然它的强度是没有原来那么好，但是起码也可以达到24，25的强度，所以不用担心，这个绝对能达到技术的要求。像环氧这种也能有18，19的强度，泡在水里的强度是不影响最后的结果。另外一个是老化后的，这和时间有关，用密封袋封着，放在70度的高温下，然后放了一段时间以后，让它回到零下20度，第一个就是在平常老化前的数据，放了七天或者是14天以后对铝的影响不大，这个很正常，但是待了7天，14天以后有一些影响，可以看到7天以后加了一点点，14天以后几乎没有改变，说明这个东西刚开始的时间可能有一些的影响，但是后面长期老化是绝对没有问题的，力学性能基本是没有太大的性能，都是在三十几Mpa以上。同时还有一些辅材在PVC这种塑料的一些数据，不同的材质它的影响几乎都是一点点。右手边是一些包装，可以看到这些耐高温的数据，有50毫升，380毫升。

 

　　我们说这个东西，MMA和快固PU胶和快固环氧胶它的特点在哪里？看右手边的图，红色是MMA，还有环氧和PU可以发掘MMA除了固化时间快以外，这个轴是固化度的表征，它也快，如果从环氧来看，环氧是16个小时以后才达到100%的固化度，从这里可以看聚氨酯基本上在24小时达到100%的固化。同样快的环氧，同样快的聚氨酯有这样的情况。

 

　　这些是个案，这些是在天然气、水管管到的维修，我们这个产品今年才推出来，已经用到这些苛刻的环境中卖了很多，这是其中的两个应用。我不知道各位对于这种油管的维修熟不熟悉。1月份我做过类似的项目，那个时候天气非常冷，在云南的一个农田里，油管在下面经过，这种胶你不用担心它会不会固化，固化情况会是怎样。如果当时有这个胶的话，有5051的话他就不愁这个问题的，但是那个胶是3月份才出来。同样在国企有名的一家公司都已经进了这个产品，虽然我们是3月份才出了，但是他们已经用了这个产品，确实说明这个产品带来很多的优点，基本上都可以省时间，省工装。

 

　　这些都是国际有名的公司，GEV已经用了我们的2050，2051。这些是在工厂里面面临的维护事项，不一一说明，叶片的老损或者是碰撞时候的一些缺陷、前缘、后缘的开裂，维修时间、保养时间过了以后的检修，这些肯定是必要的。这个是在我们工厂出厂之前的老楼梯的装配，打胶的时候我们的工装，我们叫组胶法兰，还有产品出来了以后的麻面和砂眼都会用MMA的胶。

 

　　2050针对更严苛的气候，可以帮你省时。最后补充一个，刚好和MMA的特点，MMA是快，另外延伸率可以做到180左右的延伸，所以它和一般的MMA可能会不一样，在未来考虑用环氧时间还是比较长的，这个时候可以考虑未来的新产品。这是2023的新产品的简单说明，比如说断裂延伸率100%，有10分钟，30恩分钟和60分钟的开放时间，有大一点的工装，小一点的，自由选。另外包装是380毫升，18L的。

 

　　时间关系就讲到这里，谢谢各位。

 

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