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大部分國家風(fēng)能理事會(huì )(GWEC)日前發(fā)布的大部分國家風(fēng)電市場(chǎng)裝機數據顯示,2013年大部分國家風(fēng)電累計裝機容量達到318.137GW,大部分國家風(fēng)能發(fā)電增長(cháng)了23%,GWEC同時(shí)預計,中國的風(fēng)電累計裝機容量在2020年有望達到200GW。
面對巨大的市場(chǎng)前景,世界各國在風(fēng)能開(kāi)發(fā)利用方面的投入資金都在持續增長(cháng),相應的市場(chǎng)規模急劇擴大,大型風(fēng)機葉片順勢發(fā)展。目前,大部分國家市場(chǎng)上風(fēng)機葉片大多采用組裝方式制造,搭配使用的膠粘助劑是葉片的重要結構材料。據了解,每生產(chǎn)一個(gè)葉片就要使用50kg~300kg的膠粘劑,也就是說(shuō),風(fēng)電葉片的發(fā)展同樣為膠粘劑廠(chǎng)商創(chuàng )造了巨大的商機,并迅速在行業(yè)內掀起一場(chǎng)“投入資金熱”。
目前,市場(chǎng)上主流的風(fēng)電葉片用膠粘劑主要有環(huán)氧膠粘劑、聚氨酯膠粘劑和改性丙烯酸酯膠粘劑。
環(huán)氧膠粘劑與其他類(lèi)型膠粘劑相比,具有膠接強度高、固化收縮率小、易于改性等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑及改性劑的品種很多,可通過(guò)合理而巧妙的配方設計,使膠粘劑具有所需要的工藝性,并具有所要求的使用性能。環(huán)氧膠粘劑也因其優(yōu)良的性能和低成本優(yōu)勢成為大多風(fēng)電葉片制造廠(chǎng)商的優(yōu)選。
如今,一些大型跨國公司已經(jīng)積較開(kāi)展風(fēng)電葉片用膠粘劑的研制和生產(chǎn),典型代表有美國Hexion公司、德國Hunstman公司、美國DOW集團、德國巴斯夫集團、美國Ashland集團等。目前國內外大型葉片制造廠(chǎng)家基本采用美國Hexion公司的環(huán)氧樹(shù)脂產(chǎn)品。
Hexion公司的L135/K2-K4系列環(huán)氧膠粘劑是含有玻璃纖維、無(wú)溶劑膠粘劑的系統,具有低放熱性、熱觸變性、優(yōu)越的間隙填充性能,非常大填充間隙可以達到5厘米。由于能夠有效提高風(fēng)電葉片生產(chǎn)效率和葉片工作性能,該產(chǎn)品已經(jīng)獲得風(fēng)電葉片制造商們廣泛的認可。
Hunstman公司開(kāi)發(fā)的MA560和MA590型膠黏劑為丙烯膠粘劑,這種膠粘劑能夠使FRP復合材料具備更好的剝離性能和耐疲勞性能,并且能夠實(shí)現常溫快速固化,大大降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率。但是其研制成本相對Hexion公司的L135/K2-K4系列要高。
巴斯夫集團的Araldite型膠粘劑是由環(huán)氧和聚氨酯組成的,具有不塌落、易泵輸和快速低溫固化的物理力學(xué)特性,適合于風(fēng)電葉片的應用。
Ashland公司的ENGUARDBP6200是這款乙烯基基體的、專(zhuān)項使用于風(fēng)電葉片粘接的膠粘劑;同期推出的PLIOGRIP1000是一種雙組分的、增韌型的丙烯酸膠粘劑。
然而目前,國產(chǎn)膠粘劑尚不能完全滿(mǎn)足風(fēng)電葉片的工藝要求,主要存在斷裂強度及伸長(cháng)率低、韌性差、耐疲勞性能差等問(wèn)題,其結果是葉片運轉中易形成開(kāi)裂,使用壽命大大縮短。此外,國內葉片廠(chǎng)家長(cháng)期以來(lái)主要依靠進(jìn)口,不僅價(jià)格居高不下,葉片生產(chǎn)成本偏高,而且還嚴重制約了我國風(fēng)電葉片制造。
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