四大年夜风电家当用树脂材料

众所周知，树脂是制造高强度复合股料的关键身分。
其独特的性能使其成为风电家当、航空航天、汽车和运动器材制造等行业各种运用的首选。
尤其在风电家当，基体树脂则用于供应韧性与耐久性，成为必不可少的原材料，且随着陆上和海上风电的大力发展，树脂材料也将迎来进一步的寻衅。

树脂具有多种特性。
首先，它的强度重量比很高，强度是钢的五倍，但重量更轻；此外，它还具有很强的抗堕落性、耐化学性和抗紫外线辐射性。
目前，目前市场上紧张的叶片制造商均采取环氧树脂作为叶片贯注成型的基体材料，也有少数厂商采取乙烯基酯树脂或不饱和聚酯树脂。
当然，每种树脂具有不同的上风，因此授予风电部件的性能也将不一样。

图：树脂种别及企业

风电叶片专用环氧树脂

环氧树脂是风电复合股猜中运用最广泛的树脂体系。
环氧树脂指分子中含有两个以上环氧基团的一类聚合物的总称，是环氧氯丙烷与双酚 A 或多元醇的缩聚产物。
其具有精良的强度、刚度和抗疲倦性。
与其他树脂体系比较，环氧树脂具有更高的性能，详细运用时需由根本环氧树脂与固化剂、助剂、稀释剂等深加工制成，形成风电专用环氧树脂体系。

图：构造式

图：组成组分

风电用环氧树脂根据与增强材料复合工艺不同分为贯注树脂、手糊树脂、模具树脂、胶粘剂、风电叶片大梁用预浸料树脂、风电叶片大梁用拉挤碳板树脂等。
目前多数风电叶片厂家采取真空贯注环氧树脂，环氧树脂贯注体系应具备粘度低、适用期长、浸透性好、固化物力学强度高，韧性好等特点。
其余，在拉挤成型工艺中，环氧树脂由于精良的力学性能、耐热性能、耐堕落性能和固化过程稳定等特点仍旧是首选的基体树脂，因此短期难以替代。
主要的是，风电专用环氧树脂仍有一定的配方壁垒，原材料的组成和配比是决定特种配方改性环氧树脂产品的质量、性能以及下贱运用广泛性的最关键成分。

图：真空贯注流程

目前，环球风电叶片专用环氧树脂市场集中度较高，紧张产地在中国、欧洲和美国，中国风电叶片专用环氧树脂的生产商紧张包括道生天合、上纬新材、惠柏新材料、博汇新材料、常熟佳发化学和宏昌电子材料等，国外紧张生产企业有Westlake Chemical、亨斯迈、欧林等。

乙烯基酯树脂

乙烯基酯树脂是由双酚型或酚醛型环氧树脂与甲基丙烯酸反应得到的一类变性环氧树脂，拥有了环氧树脂的优秀特性，固化性以及成型性方面更为出色，能溶解于苯乙烯和丙烯酸系单体，由于同时具有环氧和不饱和的优点，它们的运用领域正在不断扩大，但是目前在风电领域的运用还是较少，须要家当界快速推进。

图：乙烯基酯树脂的构造式

目前，环球乙烯基酯树脂的紧张生产制备企业有美国瀚森、美国欧林、美国亨斯迈、上纬新材、惠柏新材、道生天合等。

不饱和聚酯树脂

不饱和聚酯树脂一样平常是由不饱和二元酸和二元醇，或者二元酸和不饱和二元醇缩聚形成的线型高分子化合物，经由交联剂（常日为苯乙烯）稀释形成的具有一定黏度的树脂溶液。
增强型不饱和聚酯树脂是功能性较强、发展迅速地细分产品，其耐化学堕落性强、电学性能良好、固化办法灵巧快速，紧张用于复合股料等产品。
在风电领域，不饱和聚酯树脂体系具有良好的成型工艺性能且价格比较低，其在小型叶片（比如长22m）的生产中具有绝对上风；但是存在固化时体积存缩率大、放热剧烈，有一定的气味和毒性，耐热性差，综合机器性能偏低等缺陷。

图：不饱和聚酯树脂的分子构造

根据风机叶片成型工艺哀求，手糊工艺一样平常采取不饱和聚酯树脂（UPR）作为基材，其是生产复合股料风机转子叶片的一种传统工艺。
在手糊工艺中，将纤维基材铺放于单模内，然后用滚子或毛刷涂敷玻璃布和树脂，常温固化后脱模。
手糊方法可用于低本钱制造大型、形状繁芜制品。
由于它不必受加热及压力的影响，利用大略的设备和模具即可，其余相对付其他可行性方案本钱更低廉。

聚氨酯树脂

从树脂的发展趋势来看，降落制造本钱从而达到全体体系的降本也是一个主要方向，聚氨酯树脂被认为是一个比较有潜力的方向，核心是能够缩短叶片生产韶光提升效率，同时降落叶片的重量约 5%，非常契合叶片轻量化趋势。
从力学性能来看，聚氨酯树脂的拉伸强度比较环氧树脂提高了 18%，拉伸模量提高 20%，断裂伸长率略高于环氧树脂。

图：聚氨酯树脂和环氧树脂的力学性能比较

聚氨酯头部企业科思创多年来也在不遗余力的推动着聚氨酯风电叶片的家当化进程，其产品也在2021年底获环球风机领域威信认证机构 DNV 的认可。
2021 年 7 月，时期新材首支 EN156氨酯风电叶片下线。
其余，据公开信息，万华化学也在风电领域推广聚氨酯树脂。
以是在，如此快速的发展下，聚氨酯树脂在未来能够对环氧树脂形成一定的补充。

自2024年2月以来风电市场感情有所回暖，叠加3月海风项目陆续开工启动，带动风电板块有所修复，总体而言，风电装机容量呈现持续增长趋势，市场空间进一步扩大，而风电叶片用树脂和胶粘剂作为风电叶片的紧张上游原材料之一，风电行业的快速发展将直接带动全体行业对付风电叶片用材料的需求。

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