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聚氨酯復(fù)材:一些有前景的應(yīng)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(jī)葉片。這支長(zhǎng)達(dá)37.5米,重約6噸的聚氨酯葉片使用了重慶國(guó)際復(fù)合材料公司的玻纖布,通過(guò)德國(guó)旭百世的聚氨酯在線澆注設(shè)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(tǒng)的基于環(huán)氧樹(shù)脂的復(fù)合材料相比,聚氨酯復(fù)材有更優(yōu)異的機(jī)械性能、固化速度更快、其更低的有機(jī)揮發(fā)物更加環(huán)保。更輕更長(zhǎng)的葉片,意味著更高的發(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(shì)。聚氨酯復(fù)材突破了現(xiàn)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(jī)葉片成功安裝投入運(yùn)營(yíng),此次安裝的風(fēng)機(jī)葉片(型號(hào)WB113-PU)長(zhǎng)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(jī)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(guó)際新能源有限公司負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)。為了獲得相關(guān)認(rèn)證,新的風(fēng)機(jī)葉片必須通過(guò)各種嚴(yán)格的第三方測(cè)試。為確保風(fēng)機(jī)葉片能在惡劣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的要求,科思創(chuàng)對(duì)風(fēng)機(jī)葉片性能進(jìn)行了全面測(cè)試,并成功通過(guò)了北京鑒衡認(rèn)證中心(CGC)的靜力和疲勞測(cè)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(qiáng)有力的信號(hào),使用聚氨酯制造更長(zhǎng)更強(qiáng)的風(fēng)機(jī)葉片的時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。
       2019年6月,科思創(chuàng)向中國(guó)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(guó)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(zhǎng)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(yù)示著科思創(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(xiàng)目。

2、門窗型材
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(fù)材全斷橋系統(tǒng)門窗。該聚氨酯復(fù)合材料全斷橋系統(tǒng)門窗使用輕質(zhì)高強(qiáng)的聚氨酯復(fù)合材料,并采用了資源和能源友好型材料。這套系統(tǒng)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(zhǎng)達(dá)1小時(shí)。因此,進(jìn)入市場(chǎng)以來(lái),這款系統(tǒng)門窗廣受業(yè)界好評(píng)。

       2019年8月,科思創(chuàng)積極參與由中國(guó)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(yàn)平臺(tái)”項(xiàng)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(guó)格屋集團(tuán),共同為該項(xiàng)目打造定制化拜多玻纖增強(qiáng)聚氨酯節(jié)能耐火窗解決方案。該型材以無(wú)堿玻璃纖維紗為增強(qiáng)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(jié)能、耐火、高強(qiáng)度功于一體。
       針對(duì)該項(xiàng)目對(duì)“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(duì)該材料的應(yīng)用,共同定制了以下三種門窗解決方案:
       針對(duì)整窗K值(傳熱系數(shù))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,適用于各種門窗項(xiàng)目。此型材具備超低的熱傳導(dǎo)、可靠的耐低溫能力、出眾的力學(xué)性能及更長(zhǎng)的使用壽命等優(yōu)勢(shì)。同時(shí),由于材料的線性熱膨脹系數(shù)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(fù)合材料作為內(nèi)部的隔熱芯,足以承擔(dān)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(fù)合材料,可以滿足“被動(dòng)房”的節(jié)能要求。外窗采用玻纖增強(qiáng)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,該方案采用專用副框,節(jié)能性、耐腐蝕性和防水密封功能佳。

3、電線桿
采用工藝:纏繞成型

       巴斯夫一直嘗試將聚氨酯復(fù)合材料用于電線桿。2018年9月,巴斯夫表示計(jì)劃計(jì)劃與菲律賓的小型獨(dú)立電力生產(chǎn)商和電信供應(yīng)商合作,以滿足這些公司對(duì)聚氨酯復(fù)材電線桿的需求。巴斯夫在菲律賓推廣Boldur電線桿,因?yàn)樵搰?guó)是受臺(tái)風(fēng)和其他自然災(zāi)害影響最嚴(yán)重的地區(qū)之一。菲律賓每年平均有19次臺(tái)風(fēng)襲擊。在極端天氣條件下,Boldur的超強(qiáng)強(qiáng)度可以提高配電基礎(chǔ)設(shè)施的恢復(fù)能力。Boldur電線桿堅(jiān)固且輕量,重量不到傳統(tǒng)混凝土電線桿重量的四分之一,該電線桿的安裝只需要很少的人力和起重設(shè)備,可以穿越偏遠(yuǎn)的山區(qū)和沼澤地區(qū),安裝在困難地形。
       巴斯夫的聚氨酯復(fù)材電線桿,在今年7月被一家日本大型電線桿經(jīng)銷商采用,首次實(shí)現(xiàn)商業(yè)銷售。巴斯夫Boldur電線桿由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(zāi)地區(qū)維持可靠的電力供應(yīng)。Boldur電線桿重量?jī)H為220千克,抗彎強(qiáng)度為其重量的10倍。巴斯夫Boldur電線桿目前在韓國(guó)生產(chǎn)。Boldur電線桿可依照電線桿經(jīng)銷商和能源供應(yīng)商的不同需求,對(duì)長(zhǎng)度、強(qiáng)度和硬度進(jìn)行定制。長(zhǎng)度從小于8米至12米不等,斷裂強(qiáng)度范圍為小于4至大于20千牛頓(kN)。電線桿同時(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5G時(shí)代的降臨,巴斯夫?qū)⒕郯滨?fù)合材料應(yīng)用于5G通訊塔,使用了Elastolit?聚氨酯。安徽匯科恒遠(yuǎn)復(fù)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(tǒng)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(yuǎn)地區(qū)亦可快速安裝,同時(shí)能夠抵御大雪和強(qiáng)風(fēng)等惡劣天氣。
       采用巴斯夫聚氨酯復(fù)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(qiáng)度是自身重量的十倍。不僅如此,Elastolit制成的通訊塔較傳統(tǒng)鋼塔更具成本效益。Elastolit具有耐銹和耐腐蝕特性,所需維護(hù)量更小。表面覆蓋有一層特殊配方的耐紫外線涂層,能夠延長(zhǎng)其使用壽命。同時(shí)具有防火性,能夠迅速自熄。
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