上海康達顧明泉：新一代大型風電葉片合模D型結(jié)構(gòu)膠研究及應用

2017-10-19 15:28:00 能見　點擊量：評論 (0)

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在中國國際展覽中心（新館）風電葉片大型化技術(shù)專場，上海康達化工新材料股份有限公司風電葉片粘接技術(shù)總監(jiān)顧明泉先生帶來新一代大型風電

2017年10月16日-19日，2017北京國際風能大會（CWP2017）在北京隆重召開。在中國國際展覽中心（新館）“風電葉片大型化技術(shù)”專場，上海康達化工新材料股份有限公司風電葉片粘接技術(shù)總監(jiān)顧明泉先生帶來新一代大型風電葉片合模結(jié)構(gòu)膠的介紹。顧總從分子層面上介紹了結(jié)構(gòu)膠的設計，自動葉片識膠工藝，包括新型D型結(jié)構(gòu)膠的優(yōu)越性介紹。

以下為演講內(nèi)容：

顧明泉：各位專家，各位業(yè)界同仁，各位領導，大家上午好。

我今天給大家匯報的題目是新一代大型風電葉片合模結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)品，這是我們公司針對于這幾年更大更長葉片研發(fā)的產(chǎn)品。這里面我講一下合模結(jié)構(gòu)膠的設計技術(shù)。

那么先介紹一下大型葉片合模結(jié)構(gòu)膠發(fā)展的背景，我們現(xiàn)在面臨的是一個葉片的低風速區(qū)域化，另外一個面向海洋化，第三個是機組能效最大化。

剛才可能各位業(yè)界領導專家他們都講了，我們下來面臨的就是這些背景。

那么這就要求我們合模結(jié)構(gòu)膠有更高的力學性能，包括結(jié)構(gòu)與應用方面。第二塊在合模結(jié)構(gòu)膠方面，必須減輕重量，一方面為了掛機安全，另一個葉片自重越來越大。

另外剛才也介紹了山地運輸方面，葉片的總長度、路況、運輸能耗都在必須考慮方面。

第四，葉片的壽命要增強，對葉片維護、韌性、合模結(jié)構(gòu)膠的性能，這些壽命性能產(chǎn)生了很大的要求。

第五，就是我們在葉片設計制造這方面，我們的施膠工藝應該更加地便利。

在這幾方面康達推廣了自動葉片識膠工藝。

接下來講一下大型葉片合模結(jié)構(gòu)膠發(fā)展主力性能需求。

一方面更大型的結(jié)構(gòu)自重和應用動力要求合模粘接強度提升。

第二，更大更長的葉片靜距更到，后緣的延展性要求更高。

第三，更高機械性能要求前提下，保持或擁有更好的疲勞性。

第四，合模結(jié)構(gòu)膠密度降低，輕質(zhì)同時工藝更友好。

第五，面向海洋的大葉片韌性更好，耐濕熱、雨蝕性能更好。

講一下合模結(jié)構(gòu)膠的設計思路，如何提高粘接強度？通過分子活性官能度，表面活性基團，來達到粘接強度提高。

那么由此我們這兩年呢，著重推出了一個D型的結(jié)構(gòu)膠，就是低密度考量，后來延伸到高韌性、高粘接，從這個圖上我們看粘接性能的對比，從0.5毫米到3毫米的厚度，以及不同的測試溫度、環(huán)境。

那么原有的我們3135、3137的型號，在0.5這塊提升了大約4%，這是低溫下，常溫下提升了顯著2%左右。3毫米是提升了10%，將近13%以上，零下40度這塊也提升了7.3%。

在更厚的一個粘接情況下，包括浸泡水，浸泡介質(zhì)情況下，它的提升也是在10%以上。

那么第二方面考量，如何提高斷裂膠的延伸率？

我們通過新型增韌劑，以及新型長波纖，來達到斷裂應變提高。最新材料技術(shù)，增韌更強，有助粘接力。長波纖這塊能形成分子件穿插牽線。

D型結(jié)構(gòu)膠相對于原先的常規(guī)結(jié)構(gòu)膠，延伸率的提升基本在90%以上，沖擊強度瞬間韌力提升在常溫下達到21%低溫下提升更為明顯，達到了55%。

那么第三方面，我們?nèi)绾翁岣咚钠谛阅埽环矫妫覀兛梢酝ㄟ^新型的增強材料來實現(xiàn)，第二個，剛才說的新型的增韌劑來實現(xiàn)。

材料這方面，一方面輕質(zhì)的納米填料擴展至多品種，第二，氣相二氧化硅強效增加。

這個是我們D型結(jié)構(gòu)膠與常規(guī)結(jié)構(gòu)膠，在機械和疲勞性能對比分析表。

本體拉伸強度提升9%以上，但是剛性有所下降，下降7.4%，這也是韌性提高一個必然結(jié)構(gòu)，當然其他方面也是有所提升的，包括泊松比，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

第四個，如何密度輕質(zhì)同時工藝性更友好？我們可以通過填充料的優(yōu)化填料降粘，維持高觸變，來達到輕質(zhì)工藝優(yōu)化。

那么這是結(jié)構(gòu)膠物理工藝對比參數(shù)分析，從密度上來講，緩和密度大約降低了7.3%，來到了1.16左右，然后它的流變黏度有所降低，抗流掛性是持平的，放熱峰是略有提升，有助于后期的固化，能夠更加地產(chǎn)生一個高強度的效果，以及固化更快。

D型結(jié)構(gòu)膠目前在性能與應用方面已經(jīng)取得了一些成效，一個是它具有更輕的質(zhì)量，它的密度降低7%到8%之間。

另一個它具有更好的打膠工藝性。

第三，它具有更強粘接強度，抗剪強度提升。

第四，更好韌性，抗沖擊強度增長。

第五，因為它是更輕量化，更少用量，用膠成本降低。它大概比同行業(yè)的結(jié)構(gòu)膠，用量節(jié)約大概12%左右。

那么目前該產(chǎn)品已經(jīng)獲得了GL認證，這是認證證書。

大家可以看一下，反正目前可以面向葉片行業(yè)進行推廣了。

然后來看一下我們材料應用方面的情況，目前的D型結(jié)構(gòu)膠已經(jīng)取得了一些應用的業(yè)績與應用的可行性的一個證明，首先是2016年9月份，我們應金風科技試制技術(shù)要求，提供了D型結(jié)構(gòu)膠，在大豐基地實施了54.3米葉片合模試制，表現(xiàn)良好，靜載疲勞已經(jīng)做完。

第二個2017年在株洲時代光明基地進行了59.5米的葉片，實驗結(jié)果也是非常良好的。

另外在白城生產(chǎn)基地下線的68.65米葉片合模試制，表現(xiàn)良好，成功下線，也是值得慶賀的時間，也是感謝葉片和整機廠商對我們康達化工公司的支持，謝謝諸位嘉賓的聆聽，我的報告完畢，希望大家合作共贏，謝謝。

（發(fā)言為現(xiàn)場速記整理，未經(jīng)本人審核）