聚氨酯胶黏剂在风轮叶片中的应用

聚氨酯叶片时代即将到来树脂材料是决定风电机组叶片性能的关键因素，很多企业都将材料的创新作为突破点，科思创便是其中一员，其首支聚氨酯树脂风电机组叶片的问世，为叶片的设计带来了新思路。

2016年4月，科思创在中国成功试制了全球第一支聚氨酯叶片，这一科研成果得到了风能和复合材料行业的广泛认可；9月，该聚氨酯叶片项目荣获第22届中国复材展-JEC创新产品奖，这对聚氨酯在风能应用的创新得到了肯定。

聚氨酯树脂体系主要应用于真空灌注工艺生产大型风电机组叶片。

与传统的环氧树脂体系相比，聚氨酯树脂体系强度更高，综合力学性能提高10%以上，部分性能指标提高30%，为优化叶片设计提供可能。

聚氨酯树脂和玻璃纤维有非常好的浸润性和界面结合力，其基体（浇注体）力学性能和玻璃纤维复合材料（FRP）力学性能均较环氧体系更为优越。

同时，聚氨酯树脂粘度低和流动性能好，因而能提高灌注速度，缩短灌注时间，而且对PVC等泡沫材料更友好，避免了芯材过热变色等缺陷。

科思创聚氨酯事业部亚太区研发总监李倩博士介绍道：“其固化时间也更短，且不需要后固化，这也进一步缩短了生产周期。

通过提高叶片生产效率、缩短生产工时、降低能耗和模具的费用，聚氨酯树脂为制造企业大大节省了生产成本。

”凭借一系列性能上的优势，聚氨酯使得制造更轻更强的叶片成为可能。

更轻质、更高效的叶片可显著减少对风力发电机组轮毂部件和塔架结构的需求，从而降低风机的整体投资和运营成本。

为满足新一轮风电机组叶片轻量化技术要求，今年9月，中车株洲所旗下时代新材公司新研制的第一支2.2兆瓦新型高性能聚氨酯树脂体系叶片在株洲光明工厂下线。

风电机组叶片测试是确保叶片长期可靠运行的关键。

据李倩博士向记者介绍，聚氨酯灌注树脂已获得德国DNV GL认证，今年，在使用聚氨酯灌注主梁和腹板的2MW叶型上，叶片又成功通过了在北京鉴衡认证中心进行的静力和疲劳测试。

此次通过测试的风电机组叶片长度为55.2米，其大梁和腹板采用科思创的新型聚氨酯灌注树脂和重庆国际复合材料有限公司的TM+ 玻璃纤维制成，叶片的其他部分仍然使用环氧树脂制造。

聚氨酯树脂在风电叶片中的应用研究
随着风电行业的不断发展，风电叶片作为风力发电机组的关键组件之一，在结构和材料性能上面临着研究和改进的需要。

聚氨酯树脂因其良好的机械性能、化学稳定性和耐候性，成为风电叶片中的一种重要的材料选择。

为了更好地应用聚氨酯树脂于风电叶片中，研究人员不断探索聚氨酯树脂的性能优化和加工工艺。

其中主要包括以下几个方面的研究：
1. 聚氨酯树脂的改性研究：通过添加不同的改性剂和填料，改变聚氨酯树脂的结构和性能，如增强其强度、硬度、耐热性和抗UV性等。

2. 复合材料的制备和性能研究：将聚氨酯树脂与玻璃纤维、碳纤维、芳纶等复合材料进行组合，以提高其力学性能和抗冲击性能。

3. 成型工艺的改进研究：针对聚氨酯树脂的成型工艺进行改进和优化，以达到更高的成型精度、生产效率和材料利用率。

4. 耐久性和寿命评估：对聚氨酯树脂复合材料在不同环境下的耐久性和寿命进行研究，为风电叶片的设计和使用提供参考依据。

总体来看，聚氨酯树脂在风电叶片中的应用研究还处于不断探索和完善的阶段，需要通过多方面的研究和实践，不断推动其在风电行业的应用和发展。

聚氨酯胶粘剂的特点及应用一、特点：1.高强度和耐热性：聚氨酯胶粘剂具有很强的粘接强度，可以在高温环境下保持良好的粘接性能。

2.耐化学腐蚀性：聚氨酯胶粘剂对酸、碱、溶剂等化学物质具有较高的耐腐蚀性，适合用于化工设备、金属结构等要求耐腐蚀的场合。

3.良好的柔韧性：聚氨酯胶粘剂具有良好的柔韧性和弹性，能够适应各种形变和振动环境，不易断裂，使粘接部位具有较好的抗冲击性能。

4.优异的耐疲劳性：聚氨酯胶粘剂具有出色的耐疲劳性能，能够承受多次循环加载而不会出现粘接失效的情况，适合于需要长时间受力的场合。

5.粘接范围广：聚氨酯胶粘剂可粘接多种材料，包括金属、塑料、橡胶、陶瓷等，具有较强的粘接性能。

二、应用领域：1.电子电器领域：聚氨酯胶粘剂广泛应用于电子电器制造领域，如电路板的组装固定、电子器件的封装、电缆与插头的连接等。

2.交通运输领域：聚氨酯胶粘剂可以用于汽车、飞机、火车等交通工具的制造和维修，如车身板金的粘接、航空航天设备的连接等。

3.建筑装饰领域：聚氨酯胶粘剂在建筑装饰领域具有广泛的用途，可以用于金属幕墙的粘接、玻璃幕墙的安装、地板铺设的粘接等。

4.工程机械和重型设备领域：由于聚氨酯胶粘剂具有较高的粘接强度和耐疲劳性，适合于工程机械和重型设备的组装和固定，如挖掘机的履带固定、风电设备的叶片粘接等。

5.包装和制鞋领域：聚氨酯胶粘剂可以用于包装材料的粘接，如纸箱封口胶、胶带、胶合木箱等，还可以用于制鞋行业的鞋底和鞋面的粘接。

总之，聚氨酯胶粘剂具有粘接强度高、耐热、耐化学腐蚀、柔韧性好、耐疲劳性强等特点，并且适用于多种领域的粘接需求。

随着科学技术的进步，聚氨酯胶粘剂的应用领域还将不断扩大和深化。

聚氨酯涂料保护风机叶片不受磨蚀大型风机叶片的前后缘在运转过程中是最容易遭受风蚀、砂蚀、雨蚀的部位，遭受侵蚀后开始出现油漆被磨损，当油漆被磨掉后开始会以加速度出现砂眼甚至胶粘剂被磨穿的现象，最终可能导致叶片破裂或断裂等极端现象出现。

为避免这类现象的发生，在许多大型风机叶片上加上前后缘保护材料成为了业内广为认同的方法。

传统的前后缘保护材料是用3M 公司的保护膜，该膜约350微米，具有极佳的柔韧性，其断裂延伸率可以高达200%以上，现时该也具有非常好的耐老化性能(1500小时以上的人工加速老化性能)，其在零下40℃时仍然具有良好的柔韧性，耐低温性能好。

据风场运行情况，有贴膜的叶片部位风机运行四年后该膜没有出现异常情况。

该膜的保护原理就是利用其机械性能和耐老化性能，让叶片在长时间的使用过程中抵御环境中各种因素的磨蚀，甚至对可能出现的胶粘剂失效等极端情况可以起到一定的弥补作用。

该膜是通过粘贴的方式进行施工的，要求严密贴合，不能出现有任何的气泡、起皱等现象，否则容易出现失效的可能。

随着涂料化工技术的进步，最近上海麦加涂料有限公司开发出一款无溶剂聚氨酯涂料产品，该产品通过刮涂的方式进行施工，施工后漆膜在300微米以上，漆膜具有200%以上的断裂延伸率、30MPA以上的断裂强度，即使在零下40℃时仍然具有非常好的柔韧性。

由于该产品是通过刮涂进行施工，其对底材和腻子的附着力可以达到7Mpa以上，有效的解决了贴膜的工艺困难，同时为大型叶片生产的成本控制提供了一条有效的途径。

通过使用极端的耐风砂测试方法(采用对膜进行喷砂的方法，这种方法可以对3mm钢板在30分钟左右磨穿)对两种保护方式进行比较测试，结果表明这两种保护方式在经受连续的高强度风砂冲击30分钟以上的时间后保护膜仍然没有被磨穿的现象发生。

在中国的大气环境下，空气中的各种大小颗粒对高速运行的叶片具有相当大的伤害，业内各界人士已经开始对此有了较为清醒的认识，上海麦加涂料有限公司的各类高科技产品将为叶片的保护工作起到有力的推动作用。

33中国橡胶应用技术APPLIED TECHNOLOGY 结果见表1。

2.黏接强度及剪切强度测试将搅拌均匀的HTPB 和MOCA ，与经过喷砂并用丙酮清洗过的直径为10mm 的黏接强度测试金属棒黏接，并与宽12.5mm 片状剪切强度测试金属片黏接，在完全固化后，停放24h ，以备测试，结果见表2。

三、工业生产选用1.5m³浮选机进行试生产，计算用胶量26kg 。

1.首先将模具预热到100℃，再对模具涂刷硅油。

2.骨架处理，骨架用20mm 钢板经加工表2 金属表面处理对液体橡胶黏接性能测试结果金属表面黏接强度/MPa 剪切强度/MPa 清洗10.3411.35焊接制成，叶轮、叶片与盖板上的开孔为成型浇注时的流通孔。

金属骨架除锈，采取干式喷砂的办法，在专门的喷砂室中进行。

经喷砂除锈后，要用丙酮清洗干净，待挥发完毕放入模具中进行预热到80℃左右。

3.将4.82kgMOCA 加热到110℃～120℃待用。

4.将21.18kgHTPB 预热到65℃～75℃待用。

5.将预热好的HTPB 和MOCA 混合搅拌均匀，迅速浇注到预热好、带骨架的模具中，接近凝胶点时，合模。

6.将模具放入硫化剂进行硫化。

硫化条件为温度120℃，压力10MPa ，时间1h 。

7.待硫化完毕后脱模，再置于100℃烘箱中熟化10h 。

四、工业试验将生产的产品进行工业性试验。

平稳运行5个月没有发现任何的开裂、磨损、遇油发胀等现象，不同原材料制造的成品性能对比见表3。

五、结论1.在对骨架进行表面喷砂处理后黏接强度达到17.83MPa ，剪切强度达到20.32MPa 。

2.通过工业试验表明，液体聚氨酯橡胶具有优异的耐磨、耐油性能，使用寿命得到提高。

浮选机叶轮、盖板。

新性能聚氨酯树脂的制备及风电叶片上应用摘要：风电叶片作为捕获风能的核心部件，通常以纤维增强树脂基复合材料作为其材料体系。

“中国政府30·60”碳中和目标的提出为大力发展风电行业提供了契机，轻量化、大型化和精益化是风电叶片发展的趋势，随之对叶片成型的工艺要求也越来越高。

风电并网标杆电价不断下降，叶片的成本压力促使行业积极寻求新的降本增效途径，降低叶片材料成本和寻求更廉价树脂体系尤为重要。

传统的环氧树脂材料在风电叶片上的大规模应用已超过30年，但随着叶片越做越长，环氧树脂在价格、工艺等方面的瓶颈已经显现，相比环氧树脂，聚氨酯树脂材料更能适应叶片的发展趋势。

聚氨酯树脂虽非新材料，但其优良的综合性能特点早已被国内领先叶片生产厂商深度研究，聚氨酯树脂低黏度、快固化的特性为叶片精益化生产提供了新的思路，也将更有力地推动风电单位千瓦造价的下降。

关键词：新性能；聚氨酯树脂；合成；制备；风电叶片上应用；引言目前密封材料的应用已渗透到国民经济的各个领域，粘接、机械嵌入及焊接已成为连接各种零部件或器材的三大技术。

但是，现有密封材料通常存在两个问题。

一方面，由于器材粘度高，为了施工方便，大量挥发性有机溶剂被用作稀释剂。

这些溶剂不仅威胁人类健康，还破坏大气臭氧层。

另一方面，由于基材固化慢，通常使用有机金属化合物缩短固化时间。

这种催化剂不仅毒性很大，而且对海洋生物也有不好的影响。

合成新型多晶硅改性聚氨酯制备低粘度快速固化多晶硅密封胶可以解决这些问题，满足高效密封胶的应用要求。

1实验部分1．1主要原料己二酸丁二醇酯二醇(PBA，Mn=2000)，工业级，南通紫琅生物医药科技有限公司自制 ; 聚四氢呋喃二醇(PTG，Mn=2000)，聚新型硅烷封端聚醚(PPG)，工业级，巴斯夫(中国)有限公司; 乙二醇(EG)，工业级，上海金山石化；二甲基甲酰胺(DMF)、甲醇，工业级，浙江江山化工股份有限公司; 二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，工业级，科思创聚合物(中国)有限公司; 10#助剂，浙江晶联化学有限公司;LDPE/PA型不定岛海岛纤维无纺布，自制。

涂覆层在海上风力发电风轮叶片中的应用研究引言：随着清洁能源的需求和可再生能源的发展，海上风力发电作为一种环保、可持续的发电方式受到了越来越多的关注。

然而，海上风力发电存在着严酷的海洋环境条件和风浪的冲击，对发电设备的耐久性和稳定性提出了极高的要求。

在风力发电机组中，叶片是最重要的部件之一，其性能直接影响到发电机组的效率和寿命。

因此，研究涂覆层在海上风力发电风轮叶片中的应用具有重要意义。

一、涂覆层的概念和作用涂覆层是一种在物体表面覆盖一层材料的技术，通过对物体表面进行涂覆，可以改善物体的性能和使用寿命。

在海上风力发电风轮叶片中，涂覆层起到了保护和增强叶片材料性能的作用。

具体来说，涂覆层可以提供以下几个方面的功能：1. 防腐蚀：海洋环境中盐雾、湿度和氧化等因素对风轮叶片的金属材料具有腐蚀性。

通过在叶片表面涂覆一层防腐蚀涂层，可以有效降低腐蚀速度，延长叶片的使用寿命。

2. 减少摩擦阻力：在风能转换过程中，叶片表面的摩擦阻力直接影响发电机组的效率。

涂覆层可以减少风力对叶片的摩擦，降低能量损失，提高发电效率。

3. 增加抗压性能：海上风力发电中，叶片需要承受来自风浪和风压的冲击。

涂覆层可以增加叶片的抗压性能，降低受力损伤的风险。

4. 提高耐磨性：叶片在海上环境中容易受到波浪、海水颗粒和沙尘等物质的磨损。

涂覆层可以增加叶片表面的硬度和耐磨性，降低磨损程度，延长叶片的使用寿命。

二、涂覆层材料的选择和应用涂覆层的选择和应用需要考虑风能发电的特殊环境和叶片材料的特性。

以下是几种常用的涂覆层材料及其应用：1. 船用底漆：船用底漆广泛用于海洋工程中，具有优异的防腐蚀和耐磨性能。

在海上风力发电风轮叶片中，可以使用船用底漆作为底层涂料，增加叶片的防腐蚀和耐磨性。

2. 聚氨酯涂层：聚氨酯涂层具有较高的硬度和耐磨性，适用于叶片表面的保护和增强。

聚氨酯涂层可以保护叶片免受盐雾、湿度和海水颗粒的腐蚀和磨损。

3. 热喷涂涂层：热喷涂涂层是一种将金属或陶瓷粉末喷射到叶片表面形成涂层的技术。