CWPC2024：上纬新材料科技股份有限公司研发总监王洪荣发表《可回收热固性树脂在复合材料领域的应用》的演讲

大家上午好，很高兴能够在这里和大家一起分享我们的报告。

大家都知道近几年国家对于碳达峰和碳中和这方面都有了一些新的目标和政策，大家对于一些低碳及循环材料也是备受关注。我们上纬新材料也花了大量研发能力开发出一系列可回收的树脂，我们目前相关的材料在复合材料领域的应用也是有了一些新的进展，所以在这里和大家一起分享一下。

简单介绍一下上纬公司，我们上纬是1992年在台湾成立，2000年时在大陆设立第一家工厂。后续在2006年-2019年，我们分别在天津、江苏和马来西亚这边都有增设一些新的工厂扩大产能。2020年的时候，我们上纬新材料在上海的科创板上市。2023年，我们是和山东龙能一起成立了可再生资源利用公司。今年，我们也在江苏成立了再生利用公司，主要业务是针对复合材料降解，以及降解后材料应用的工作。

除了刚刚谈到在大陆、台湾、马来西亚的一些工厂外，我们现在也在布局河南及欧洲这边建立研发和生产工厂，扩大海外的业务。目前上纬新材料这边主要的产品线集中在环保耐腐蚀树脂、叶片材料、新型复合材料、再生材料、可回收热固性树脂方面。

习主席谈到实现“双碳”目标不是别人让我们做，是我们自己要做。所以上纬新材料在这个目标影响下也想尽绵薄之力，现在大家都了解到国内国外有一大批叶片要退役，像协会、国家都有颁布“禁止令”，禁止复合材料去掩埋或者焚烧，这时候一些可降解、可循环的绿色材料，未来复合材料发展是一个必然的趋势。

下面介绍一下上纬可再生利用的树脂体系，我们的树脂主要是EzCiclo可回收热固性树脂以及“可立军”降解液。配方设计阶段，我们把可回收基团设计到配方里，形成EzCiclo树脂，和纤维复合之后形成复合材料，复合材料经过后期报废之后使用降解液给复合材料进行降解。降解之后得到分离出来的树脂和纤维，树脂可以形成寡聚物，回到新的EzCiclo树脂体系应用，纤维可以进行充足，进行一些复合材料的应用。

刚才谈到回收后的材料可以在再生工厂，循环再生利用工厂，还有树脂循环工厂来对回收后的材料进行后期的处理和应用工作。除了现有可回收树脂体系降解之外，还增加了微波降解方法和膨润降解方法，满足未来复合材料领域对于不同降解再生材料应用的需求。

（图示）这是使用可回收树脂，降解之后这些材料的应用。像纤维的话在SMC/BMC，还有一些塑料粒子，还有纤维毡，产业应用是汽车应用、家用电器、模压材料等。回收树脂，还是回到配方里做一些新产品开发。

除了开发的可回收树脂在复合材料领域的应用之外，我们和山东龙能共同合资，建立了龙能再生资源利用有限公司，这个公司主要针对现有一些退役的复合材料进行闭环的研发和应用推广工作。传统树脂做的复合材料，我们的应用方向主要是经过机械加工应用在复合材料的艺术品，还有鱼胶、托盘等产品上。我们也是实现了整个商业模式的闭环，目前业务全面覆盖了，我们用可回收树脂做的复合材料，以及用传统树脂所做的复合材料整个领域。

介绍一下我们目前开发的一系列可回收树脂，我们以工艺来区分的话，有灌注工艺、手糊、模压、拉挤、预浸料。应用方向，目前主要是在风力发电叶片，还有轨道交通、船舶、拉挤异形材、板材、模压材料、体育用品。还有在压力容器方面，我们也有可回收的缠绕树脂。

EzCiclo可回收材料应用的优点是浸润性比较好，和玻璃纤维、碳纤维有比较好的结合性。同时产品也有通过DNV和大的叶型设计要求。我们去年利用可回收树脂做的第一支叶片86米，今年突破了百米级叶片，完成了108米叶片的试制。我们在国内的叶片推广情况，可回收树脂在国外已经实现了批量的生产和试制工作。

（图示）这是非风电应用部分，使用可回收的预浸料树脂，这个自行车产品也是在去年GEC时取得了GEC创新产品奖。再是可回收预浸料树脂所做的冰曲球杆、钓鱼竿。这是可回收垃圾树脂做的拉挤板，还有缠绕树脂做的气瓶，还有用自由基模压树脂做的鞋头，这些树脂目前在应用案例上表现的也比较好，树脂和纤维的结合性，以及工艺都能满足这些产品的使用要求。

下面，简单介绍一下我们降解的流程，复合材料在完成之后，降解是把这些材料裁切成一些小的尺寸放在降解槽里，加入一些降解液，再通过加热条件把树脂和纤维有效分离，后期再做一些单独的应用。

前面讲的是可回收树脂做成的复合材料，大家也比较关注做成复合材料后怎么闭环，形成整体的闭环思路。我们也研究了叶片上用的树脂和纤维后期闭环工作，这个是使用叶片灌注树脂RB511，做成叶片之后我们把叶片进行降解。我们使用降解后树脂做成的回收手糊树脂，手糊树脂未来也会应用在风力发电叶片的修补和一些部件上。这是我们所做的性能测试，前面指标，我们现在叶片上用的手糊树脂指标。检验的数据是现在使用可回收树脂所做新的可回收手糊配方数据。

（图示）这是力学性能，也是能满足现有设计的要求。

使用叶片上拉挤树脂回收回来的材料，我们所做的UP树脂。UP后续我们应用的方向主要是在机舱罩/导流罩，或者UP树脂一些灌注领域部件都可以用这个材料来做。我们回收的UP材料，对标现有UP树脂指标，包括基本性能和力学性能，基本上要在同样的水平。这个是叶片回收纤维的闭环应用，包括回收的灌注玻纤进行造粒，拉挤玻纤来做BMC。我们加入一些热塑材料，像PP、PA材料。我们再通过注塑工艺做性能的对比，用回收的纤维来做性能对比，基本上造粒指标可以达到80%以上的数据。这是用拉挤纤维做的BMC，我们也是对标了相关力学性能，基本上性能也是接近的。除了以上玻纤方向，我们也研究了碳纤维方向的应用，这一块我们用回收碳纤维做的GRS认证。

我们碳纤维目前主要是应用在一些碳纤塑胶粒、碳纤维毡等，我们也把这些样品做成下游的产品，包括球拍、露营桌。还有用回收后的碳纤维直接用BMC工艺做背包，还有用纤维射出粒做的水壶架、自行车摇臂。

在整个可回收树脂使用和闭环过程中，大家特别关注碳排放的这一块，我们也对比了使用可回收树脂，以及用回收纤维在整个复合材料过程中的碳排。同时我们也对比了使用现有树脂，还有新的纤维在整个过程中的碳排，我们是和化学降解方法、焚烧的方法做了碳排的对比。

（图示）这是我们所计算的碳排数据，可以看到使用EzCiclo树脂，加上再生的碳纤，我们回收的碳纤做成的复合材料，整体计算的碳排循环再生碳纤维复合材料碳排大概在6.07左右的数据。同时我们对标使用热固性树脂，加上新纤维做成的复合材料。复合材料，后期用焚烧的方法来做的碳排对比，在整个过程中我们称为一般新的碳纤复合材料，碳排是61.143，用可回收材料碳排占新纤维1/10左右，用可回收材料在复合材料领域对于碳排这一块影响还是比较大的。

最后，简单做一下总结。用我们可回收树脂覆盖复合材料有一些重要的应用方向，同时现场工艺操作比较简单，不改变现有工具。而且低碳，使用这些回收材料对于后续新产品、国家方向都是比较有利的。希望整个行业关注可回收材料在复合材料领域的发展，同时希望协会和政府能给予可回收材料在这些方面应用一些政策上的支持。

谢谢大家！