聚氨酯在风机叶片的应用——张晨曦/研发总监

科思创聚合物（中国）有限公司张晨曦/研发总监

　　今天汇报的题目聚氨酯在真空叶片的应用。我报告三个内容，第一个是公司简介,第二个是聚氨酯的特点和成本优势，第三个聚氨酯拉伸材料。

　　科思创是全球领先的聚合物生产商之一，我们已经单独上市了，我们有四个部门组成，聚氨酯，聚碳酸脂，涂料等等。科思创公司是一个高度创新的公司，我们所有的产品都是为了未来，我们所有的产品不仅为了利益，而是考虑到人和环境，全球大概有1万7千名的员工，2015年科思创销售额是121亿欧元，22%北美，38%欧洲和其他地区，科思创在全球有三个研发中心，一个在德国，一个在美国，一个在**。整个研发中心大概有200名经验丰富的研发团队，装备了所有关于聚氨酯，聚碳酸脂，涂料等等相关设备。

　　下面第二部分聚氨酯真空灌注树脂的性能和成本优势，聚氨酯在风机叶片分两类应用，聚氨酯树脂黏度只有环氧树脂五分之一。第二个聚氨酯材料有更好的黏性，聚氨酯在机舱罩和结构泡沫以及胶衣，涂料都有应用。

　　科思创致力于高效，经济，环保，我们的产品在风机叶片处于国际领先地位，我们的产品广泛应用于风电行业。

　　这个是基于聚氨酯材料做的风机叶片，它有与玻纤完美结合，有出色的机械性能，有更高的黏接强度，以及抗疲劳性能。它有更快的灌注速度，更好的固化速度，固化时间比环氧树脂快一倍，它的加工效率更加快，同时是非常具有竞争力的聚氨酯。

　　这个是一个对比图，作为树脂来说，拉伸强度85比71，拉伸强度比环氧树脂高了20%，拉伸模量提高21%，弯曲强度提高25%，玻璃钢性能对比是什么？我们的拉伸强度提高了16%，压缩强度提高了36%，这个是非常重要的数据，这个对复合材料数据非常重要。它的压缩模量52比44，如果大家采用这样的材料，更好的性能，更低的重量，就可以做到比现在更大的叶片。

　　我们介绍一下用聚氨酯浸润剂来处理玻纤，更好的树脂匹配性有助于发挥聚氨酯的机械性能，浸润剂是玻纤表面处理剂是玻纤和树脂结合的桥梁，具有保护的作用。这个是一个环氧树脂的搭接与测试，环氧树脂和聚氨酯黏性强度，聚氨酯高于环氧树脂的黏性强度。

　　从数据来说，聚氨酯因为有化学反应在里面，黏接强度远远高于环氧树脂黏接的性能。这是一个拉压疲劳实验，横坐标，纵坐标是疲劳性能，我们以1万次的拉伸，聚氨酯树脂的拉疲劳性能10倍于环氧树脂，20倍于乙烯基树脂，从数据来看，拉压疲劳实验可以看出，聚氨酯树脂耐疲劳性是环氧树脂10倍，乙烯树脂的20倍。

　　这个图测试蓝色曲线是环氧树脂，红色是 聚氨酯，也可以看出聚氨酯树脂比环氧树脂好很多。加工是大家最关心的一点，S轴是树脂混合以后时间，外轴是黏度的增加，红色是环氧树脂曲线，也就是聚氨酯树脂可以在更低的温度下进行加工。环氧树脂在流动性里面没有流到头，而聚氨酯树脂可以流到头，聚氨酯树脂流动速度更加快，而且长度更加长，这个是做大型叶片是有可能的。这是一个反应放热曲线，大家可以看到左边的图混合时间，外轴是温度，环氧树脂最高放热温度是198度，聚氨酯只有182度，环氧树脂放热高峰比聚氨酯高16度。从曲线来看聚氨酯固化速度更快，固化更低，也就是加工速度更加高。整个反应温度没有超过70度。

　　这是在实际北方生产一种用聚氨酯做的主板，副板，我们除了开发对水不敏感聚氨酯树脂之外，我们也专利保护聚氨酯除湿加工技术。这是一个具体事例，我们是采用CPIC聚氨酯浸润剂玻纤，后面是一些测试图，聚氨酯树脂灌注时间是环氧树脂三分之一，固化时间只有环氧树脂二之一，这两个数据决定了它有很好的加工速率。

　　这是今年做的全尺寸聚氨酯，去年我们做了主板和副板，今年做的主板和副板，包括硬壳全部是聚氨酯。整个尺寸是37.5米。一般聚氨酯材料最大的问题，就是湿气的问题，但是我们的方法解决了这个问题。

　　下面介绍一下拉挤的应用。拉挤比真空贯注可以提高模量10%到20%，树脂可以少用20%，这是一个不饱和树脂，聚氨酯树脂对比的情况，聚氨酯拉挤树脂致力于大幅降低叶片成本。我们介绍一个材料拉挤材料跟钢材有什么区别。

　　在视频里面钢材，铝材，PVC进行一些对比的情况。这个实验是在德国做的一个实验。后面图显示出不同的材料对比冲击物的情况，聚氨酯拉挤材料没有任何的问题。因为时间关系不多说了。谢谢大家！