I vindkraftindustrien er epoksyharpiks for tiden mye brukt i materialer til vindturbinblader. Epoksyharpiks er et høytytende materiale med utmerkede mekaniske egenskaper, kjemisk stabilitet og korrosjonsbestandighet. I produksjonen av vindturbinblader er epoksyharpiks mye brukt i strukturelle komponenter, kontakter og belegg på blader. Epoksyharpiks kan gi høy styrke, høy stivhet og utmattingsmotstand i støttestrukturen, skjelettet og forbindelsesdelene til bladet, noe som sikrer bladets stabilitet og pålitelighet.

 

Epoksyharpiks kan også forbedre vindskjærings- og slagmotstanden til bladene, redusere vibrasjonsstøy fra bladene og forbedre effektiviteten til vindkraftproduksjon. For tiden brukes epoksyharpiks og glassfibermodifisert herding fortsatt direkte i vindturbinbladmaterialer, noe som kan forbedre styrke og korrosjonsmotstand.

 

I vindturbinbladmaterialer krever påføring av epoksyharpiks også bruk av kjemiske produkter som herdemidler og akseleratorer:

 

For det første er det mest brukte epoksyharpiks-herdemiddelet i vindkraftindustrien polyeteramin.

 

Et typisk produkt er polyeteramin, som også er det mest brukte epoksyharpiks-herdemiddelet i vindkraftindustrien. Polyeteramin-epoksyharpiks-herdemiddel brukes i herding av matriksepoksyharpiks og strukturelle lim. Det har utmerkede omfattende egenskaper som lav viskositet, lang levetid, anti-aldring, etc. Det har blitt mye brukt i vindkraftproduksjon, tekstiltrykk og -farging, jernbanekorrosjonsbeskyttelse, vanntetting av broer og skip, olje- og skifergassutvinning og andre felt. Nedstrøms polyeteramin står for mer enn 62 % av vindkraften. Det skal bemerkes at polyeteraminer tilhører organiske amin-epoksyharpikser.

 

I følge undersøkelsen kan polyeteraminer oppnås ved aminering av polyetylenglykol, polypropylenglykol eller etylenglykol/propylenglykol-kopolymerer under høy temperatur og trykk. Valg av forskjellige polyoksoalkylstrukturer kan justere reaksjonsaktiviteten, seigheten, viskositeten og hydrofilisiteten til polyeteraminer. Polyeteramin har fordelene med god stabilitet, mindre hvitning, god glans etter herding og høy hardhet. Det kan også løses opp i løsemidler som vann, etanol, hydrokarboner, estere, etylenglykoletere og ketoner.

Ifølge undersøkelsen har forbruket av Kinas polyeteraminmarked oversteget 100 000 tonn, noe som viser en vekstrate på over 25 % de siste årene. Det forventes at markedsvolumet for polyeteraminer i Kina vil overstege 150 000 tonn på kort sikt innen 2025, og forbruksveksten for polyeteraminer forventes å være rundt 8 % i fremtiden.

 

Produksjonsbedriften for polyeteramin i Kina er Chenhua Co., Ltd., som har to produksjonsbaser i Yangzhou og Huai'an. Den har totalt 31 000 tonn/år polyeteramin (endeaminopolyeter) (inkludert en designkapasitet på 3000 tonn/år av polyeteraminprosjekt under bygging), 35 000 tonn/år alkylglykosider, 34 800 tonn/år flammehemmere, 8 500 tonn/år silikongummi, 45 400 tonn/år polyeter, 4600 tonn/år silikonolje og annen produksjonskapasitet på 100 tonn/år. Future Changhua Group planlegger å investere omtrent 600 millioner yuan i Huai'an industripark i Jiangsu-provinsen for å bygge en årlig produksjon på 40 000 tonn polyeteramin og 42 000 tonn polyeterprosjekter.

 

I tillegg inkluderer representative bedrifter for polyeteramin i Kina Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology og Wanhua Chemical. I følge statistikk over planlagte prosjekter under bygging vil den langsiktige planlagte produksjonskapasiteten for polyeteraminer i Kina overstige 200 000 tonn i fremtiden. Det forventes at den langsiktige produksjonskapasiteten for polyeteraminer i Kina vil overstige 300 000 tonn per år, og den langsiktige veksttrenden vil fortsette å være høy.

 

For det andre, det raskest voksende epoksyharpiks-herdemiddelet i vindkraftindustrien: metyltetrahydroftalsyreanhydrid

 

Ifølge undersøkelsen er det raskest voksende epoksyharpiks-herdemidlet i vindkraftindustrien metyltetrahydroftalsyreanhydrid-herdemidlet. Innen epoksyherdemidler for vindkraft finnes det også metyltetrahydroftalsyreanhydrid (MTHPA), som er det mest brukte herdemidlet i høypresterende epoksyharpiksbaserte karbonfiber- (eller glassfiber-) forsterkede komposittmaterialer for vindkraftblader gjennom ekstruderingsstøpeprosessen. MTHPA brukes også i elektronisk informasjonsmateriale, legemidler, plantevernmidler, harpikser og nasjonal forsvarsindustri. Metyltetrahydroftalsyreanhydrid er en viktig representant for anhydrid-herdemidler og også den raskest voksende typen herdemiddel i fremtiden.

 

Metyltetrahydroftalsyreanhydrid syntetiseres fra maleinsyreanhydrid og metylbutadien gjennom diensyntese og isomeriseres deretter. Den ledende innenlandske bedriften er Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., med et forbruk på omtrent tusen tonn i Kina. Med rask økonomisk vekst og forbruksøkning øker også etterspørselen etter belegg, plast og gummi kontinuerlig, noe som ytterligere driver veksten i markedet for metyltetrahydroftalsyreanhydrid.

I tillegg inkluderer anhydridherdemidler også tetrahydroftalsyreanhydrid THPA, heksahydroftalsyreanhydrid HHPA, metylheksahydroftalsyreanhydrid MHHPA, metyl-p-nitroanilin MNA, etc. Disse produktene kan brukes innen epoksyharpiksherdemidler for vindturbinblader.

 

For det tredje inkluderer epoksyharpiksherdemidlene med best ytelse i vindkraftindustrien isoforondiamin og metylcykloheksandiamin.

 

Blant epoksyharpiks-herdemidler inkluderer de mest effektive herdemidlene isoflurondiamin, metylcykloheksandiamin, metyltetrahydroftalsyreanhydrid, tetrahydroftalsyreanhydrid, heksahydroftalsyreanhydrid, metylheksahydroftalsyreanhydrid, metyl-p-nitroanilin, etc. Disse herdemidlene har utmerket mekanisk styrke, passende driftstid, lav herdevarmeutvikling og utmerket injeksjonsprosess-operabilitet, og brukes i komposittmaterialer av epoksyharpiks og glassfiber for vindturbinblader. Anhydrid-herdemidler tilhører varmeherding og er mer egnet for ekstruderingsstøpeprosessen av vindturbinblader.

 

De globale produksjonsbedriftene for isoforondiamin inkluderer BASF AG i Tyskland, Evonik Industries, DuPont i USA, BP i Storbritannia og Sumitomo i Japan. Blant dem er Evonik den største isoforondiaminproduksjonsbedriften i verden. De viktigste kinesiske bedriftene er Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical, etc., med et forbruk på omtrent 100 000 tonn i Kina.

 

Metylcykloheksandiamin er vanligvis en blanding av 1-metyl-2,4-cykloheksandiamin og 1-metyl-2,6-cykloheksandiamin. Det er en alifatisk cykloalkylforbindelse oppnådd ved hydrogenering av 2,4-diaminotoluen. Metylcykloheksandiamin kan brukes alene som herdemiddel for epoksyharpikser, og kan også blandes med andre vanlige epoksyherdemidler (som fettaminer, alisykliske aminer, aromatiske aminer, syreanhydrider, etc.) eller generelle akseleratorer (som tertiære aminer, imidazol). De ledende produsentene av metylcykloheksandiamin i Kina inkluderer Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. og Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. Det innenlandske forbruket er omtrent 7000 tonn.

 

Det skal bemerkes at organiske aminherdermidler ikke er like miljøvennlige og har lengre holdbarhet som anhydridherdermidler, men de er overlegne i ytelse og driftstid sammenlignet med anhydridherdertyper.

 

Kina har et bredt utvalg av epoksyharpiks-herdeprodukter i vindkraftindustrien, men hovedproduktene som brukes er ett enkelt produkt. Det internasjonale markedet utforsker og utvikler aktivt nye epoksyharpiks-herdeprodukter, og herdeproduktene oppgraderes og itereres stadig. Fremgangen til slike produkter i det kinesiske markedet er langsom, hovedsakelig på grunn av de høye kostnadene for formelerstatning for epoksyharpiks-herdeprodukter i vindkraftindustrien, og mangelen på relativt komplette produkter. Med den kontinuerlige teknologiske utviklingen og integreringen av epoksyharpiks-herdemidler i det internasjonale markedet, vil imidlertid Kinas epoksyharpiks-herdeprodukter i vindkraftfeltet også gjennomgå kontinuerlige oppgraderinger og iterasjoner.


Publisert: 27. november 2023