樹脂材料是決定風(fēng)電機(jī)組葉片性能的關(guān)鍵因素，很多企業(yè)都將材料的創(chuàng)新作為突破點(diǎn)，科思創(chuàng)便是其中一員，其首支聚氨酯樹脂風(fēng)電機(jī)組葉片的問世，為葉片的設(shè)計(jì)帶來了新思路。
2016年4月，科思創(chuàng)在中國成功試制了全球第一支聚氨酯葉片，這一科研成果得到了風(fēng)能和復(fù)合材料行業(yè)的廣泛認(rèn)可；9月，該聚氨酯葉片項(xiàng)目榮獲第22屆中國復(fù)材展-JEC創(chuàng)新產(chǎn)品獎(jiǎng)，這對(duì)聚氨酯在風(fēng)能應(yīng)用的創(chuàng)新得到了肯定。
聚氨酯樹脂體系主要應(yīng)用于真空灌注工藝生產(chǎn)大型風(fēng)電機(jī)組葉片。與傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂體系相比，聚氨酯樹脂體系強(qiáng)度更高，綜合力學(xué)性能提高10%以上，部分性能指標(biāo)提高30%，為優(yōu)化葉片設(shè)計(jì)提供可能。聚氨酯樹脂和玻璃纖維有非常好的浸潤(rùn)性和界面結(jié)合力，其基體（澆注體）力學(xué)性能和玻璃纖維復(fù)合材料（FRP）力學(xué)性能均較環(huán)氧體系更為優(yōu)越。同時(shí)，聚氨酯樹脂粘度低和流動(dòng)性能好，因而能提高灌注速度，縮短灌注時(shí)間，而且對(duì)PVC等泡沫材料更友好，避免了芯材過熱變色等缺陷。科思創(chuàng)聚氨酯事業(yè)部亞太區(qū)研發(fā)總監(jiān)李倩博士介紹道：“其固化時(shí)間也更短，且不需要后固化，這也進(jìn)一步縮短了生產(chǎn)周期。通過提高葉片生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)工時(shí)、降低能耗和模具的費(fèi)用，聚氨酯樹脂為制造企業(yè)大大節(jié)省了生產(chǎn)成本。”
憑借一系列性能上的優(yōu)勢(shì)，聚氨酯使得制造更輕更強(qiáng)的葉片成為可能。更輕質(zhì)、更高效的葉片可顯著減少對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂部件和塔架結(jié)構(gòu)的需求，從而降低風(fēng)機(jī)的整體投資和運(yùn)營(yíng)成本。為滿足新一輪風(fēng)電機(jī)組葉片輕量化技術(shù)要求，今年9月，中車株洲所旗下時(shí)代新材公司新研制的第一支2.2兆瓦新型高性能聚氨酯樹脂體系葉片在株洲光明工廠下線。
風(fēng)電機(jī)組葉片測(cè)試是確保葉片長(zhǎng)期可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。據(jù)李倩博士向記者介紹，聚氨酯灌注樹脂已獲得德國DNV GL認(rèn)證，今年，在使用聚氨酯灌注主梁和腹板的2MW葉型上，葉片又成功通過了在北京鑒衡認(rèn)證中心進(jìn)行的靜力和疲勞測(cè)試。此次通過測(cè)試的風(fēng)電機(jī)組葉片長(zhǎng)度為55.2米，其大梁和腹板采用科思創(chuàng)的新型聚氨酯灌注樹脂和重慶國際復(fù)合材料有限公司的TM+ 玻璃纖維制成，葉片的其他部分仍然使用環(huán)氧樹脂制造。李倩博士談到：“測(cè)試結(jié)果表明，聚氨酯樹脂可以達(dá)到嚴(yán)格的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，滿足葉片在惡劣條件下的長(zhǎng)期使用要求，同時(shí)也充分證明，聚氨酯與環(huán)氧樹脂之間有著很強(qiáng)的界面結(jié)合力。”
一種創(chuàng)新材料要替代傳統(tǒng)材料，不是簡(jiǎn)單的替代，而是與其他材料以及產(chǎn)業(yè)鏈上下游的密切配合，需要經(jīng)歷時(shí)間的不斷檢驗(yàn)。關(guān)于未來發(fā)展，李倩博士談到：“科思創(chuàng)將創(chuàng)新作為企業(yè)文化的基礎(chǔ)，一直在不斷尋找新的解決方案、材料和制作工藝。”科思創(chuàng)作為聚氨酯風(fēng)能應(yīng)用領(lǐng)域的先驅(qū)，為風(fēng)電企業(yè)提供一種新的選擇，為加速實(shí)現(xiàn)更清潔更低碳的社會(huì)、推動(dòng)風(fēng)能行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。我們期待科思創(chuàng)在葉片的新時(shí)代開創(chuàng)更多精彩。
