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環(huán)氧樹脂體系在風(fēng)力機(jī)中的應(yīng)用、回收與更新

2013-12-19 來源:建材情報(bào)所 瀏覽數(shù):2772

  一般地說,F(xiàn)RP葉片污染環(huán)境的解決辦法就是:材料更新?lián)Q代——用熱塑性樹脂取代傳統(tǒng)的熱固性樹脂來加工葉片。“熱塑性樹脂及其復(fù)合材料(FRTP)可以回收且輕(跟環(huán)氧樹脂相比),但易發(fā)生蠕變,用膠粘劑膠結(jié)FRTP殼體比較困難。因此,不適于加工大型風(fēng)電機(jī)葉片。”[2]實(shí)踐說明,用普通FRTP加工小功率(如:5KW)葉片,可以勝任;但加工更大功率(如:MW級(jí))的葉片就成問題——這就必須選用高性能FRTP加工。這也就是說,傳統(tǒng)FRP葉片材料的更新?lián)Q代,必須進(jìn)行一系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)、研究——系統(tǒng)工程,方能成功。下面試舉實(shí)例:例一:“Gaoth Teo、三菱重工和Cyclics公司合作,選用CBT™樹脂(低粘度工程熱塑性樹脂)、無害環(huán)氧樹脂和一種增強(qiáng)型添加劑等,破天荒地研制成可回收[注]、長12.6m風(fēng)力機(jī)葉片。([注]:平均每臺(tái)風(fēng)力機(jī)回收葉片材料19t)”[2]例二:瑞典利用聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)做葉片芯材。PET可回收,而且回收料的性能、強(qiáng)度如初。例三:Risoe DTU公司宣布:幫助中國林業(yè)部門利用竹纖維(bamboo shreds)/環(huán)氧樹脂試制葉片。后來,因環(huán)氧樹脂不可回收,又希望進(jìn)一步用生物粘結(jié)劑(bio-based adhesive)取代上述環(huán)氧樹脂。[6]

  7  小 結(jié)
  拋磚引玉,綜上所述可粗淺地得出以下幾點(diǎn)管見:
 ?。?)風(fēng)力機(jī)葉片在野外長年累月運(yùn)轉(zhuǎn),不僅承受著強(qiáng)大的風(fēng)載荷,還經(jīng)受著大氣沖刷、砂石粒子沖擊、強(qiáng)烈的紫外線照射等惡劣環(huán)境侵蝕,從而導(dǎo)致老化、折斷、分離以致破壞、報(bào)廢。作為受力構(gòu)件,在整個(gè)有效使用期(一般使用壽命為20~25年)內(nèi),不允許出現(xiàn)折斷、分離嚴(yán)重質(zhì)量事故。[19] 風(fēng)力機(jī)葉片業(yè)界科技人員的責(zé)任就是:明察秋毫、防微杜漸、確保杜絕上述事故的發(fā)生。上述S88牌風(fēng)力機(jī)葉片召回事件,其數(shù)量之大、情節(jié)之嚴(yán)重、損失之慘重,實(shí)屬世界風(fēng)電葉片發(fā)展史罕見?!前車覆,后車誡!
  (2)科技發(fā)展具有其固有的客觀發(fā)展規(guī)律,同時(shí)人的主觀能動(dòng)性能也促進(jìn)科技的發(fā)展進(jìn)程。風(fēng)力機(jī)葉片自修復(fù)技術(shù)、材料實(shí)屬新穎、前沿科技。目前,我國風(fēng)電葉片業(yè)正處于消化、研制的歷史階段,自顧不暇,尚未邁入葉片自修復(fù)歷史進(jìn)程的門檻。見先進(jìn)就學(xué)。因此,我國有必要對(duì)此予以特別關(guān)注、學(xué)習(xí)、研究,以求快速追趕該領(lǐng)域的先進(jìn)水平。
 ?。?)目前,我國大型風(fēng)力機(jī)葉片的主要原材料(包括環(huán)氧樹脂—筆者注)還依賴進(jìn)口,材料的開發(fā)能力較低,不適應(yīng)發(fā)展要求,阻礙葉片的快速發(fā)展,亟待突破這一瓶頸。[19]
  (4)從環(huán)保、長遠(yuǎn)觀點(diǎn)看,熱固性樹脂、FRP的發(fā)展前景黯淡,純屬“夕陽材料”;惟有熱塑性樹脂、FRTP才是發(fā)展方向!上面§6介紹了國外回收FRP葉片近況。相比之下我國在這方面的差距很大。風(fēng)電業(yè)突飛猛進(jìn),時(shí)不我待,是時(shí)候了,我國該把“FRP葉片回收課題”和“FRTP葉片研制課題”提到議事日程上啦!

參  考  文  獻(xiàn)
[1]  REpower 向RWE Innogy供應(yīng)海上風(fēng)電機(jī),玻璃鋼信息要聞2009(3)2
[2]  謝曉芳等:國外風(fēng)力機(jī)葉片材料的新進(jìn)展,玻璃鋼2006(4)21-25
[3]  呂琴:中國復(fù)合材料行業(yè)2008年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況,纖維復(fù)合材料2008(4)4-6
[4]  Indian composites industry makes progress, Reinforced Plastics 2008(4)26-31
[5]  李麗娟等,2007-2008年國外環(huán)氧樹脂工業(yè)發(fā)展,熱固性樹脂2009(1)49-57
[6]  Recycling wind; Reinforced Plastics 2009(1/2)20-25
[7]  Mold release system for wind blades, Plastics Technology 2008(4)28
[8]  Suppliers focus on improving productivity of blade producers, Reinforced Plastics2008(5)34-37
[9]  Bright future for vinyl ester resins in corrosion applications; Reinforced Plastics 2009(5)34-37
[10] 錢伯章:新能源材料研發(fā)在加速,玻璃鋼信息要聞2009(1)2
[11] 史興華:創(chuàng)新的高性能解決方案,玻璃鋼信息要聞2009(1)2
[12] 危麗瓊:風(fēng)機(jī)葉片骨架芯材有了“中國制造”,玻璃鋼信息要聞2009(4)2-3
[13] Alcan opens Chinese core materials centre, Reinforced Plastics 2008(5)16
[14] Adhesives for bonding wind turbine blades; Reinforced Plastics 2009(1/2)26-29
[15] Advanced materials for turbine blade manufacture, Reinforced Plastics 2007(4)22-24
[16] 王工:新型納米技術(shù)膠粘劑,玻璃鋼信息要聞2009(6)3-4
[17] 錢伯章:碳纖維增強(qiáng)塑料加工可用微波技術(shù),玻璃鋼信息要聞2009(5)4
[18] 毛彭齡:高性能復(fù)合材料制造新工藝,玻璃鋼2009(2)46
[19] 羅慧敏等,我國大型風(fēng)力發(fā)電葉片產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀分析,玻璃鋼2008(4)1-5
[20] Self-repairing aircraft, Reinforced Plastics 2008(6)8
[21] Blade repair range and user-guide, Reinforced Plastics 2008(7/8)18
[22] Suzlon starts blade retrofit for S88 turbines, Reinforced Plastics 2008(5)17
[23] 史興華,納米改性模具預(yù)浸料,玻璃鋼2008(4)17
[24] 王工:新型低粘度環(huán)氧膠粘劑/積層樹脂,玻璃鋼信息要聞2009(5)3
[25] 春勝利:兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料機(jī)艙罩的研制,玻璃鋼2007(2)10-13
[26] 周祝林等:3D夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料風(fēng)電用機(jī)艙罩設(shè)計(jì)計(jì)算,玻璃鋼2009(2)1-8
[27] SAMPE分會(huì):納米碳管/環(huán)氧復(fù)材性能研究,玻璃鋼2008(1)43-34
[28] 代永朝:飛機(jī)微波固化粘接修補(bǔ)技術(shù)試驗(yàn)研究,粘接2008(6)38-41

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