V industriji vetrne energije se epoksi smola trenutno pogosto uporablja v materialih za lopatice vetrnih turbin. Epoksi smola je visokozmogljiv material z odličnimi mehanskimi lastnostmi, kemično stabilnostjo in odpornostjo proti koroziji. Pri izdelavi lopatic vetrnih turbin se epoksi smola pogosto uporablja v strukturnih komponentah, konektorjih in premazih lopatic. Epoksi smola lahko zagotovi visoko trdnost, visoko togost in odpornost proti utrujanju v nosilni konstrukciji, ogrodju in povezovalnih delih lopatice, kar zagotavlja stabilnost in zanesljivost lopatice.

 

Epoksidna smola lahko izboljša tudi odpornost lopatic na striženje vetra in udarce, zmanjša hrup vibracij lopatic in izboljša učinkovitost proizvodnje vetrne energije. Trenutno se epoksidna smola in modificirana steklena vlakna še vedno neposredno uporabljajo v materialih lopatic vetrnih turbin, kar lahko izboljša trdnost in odpornost proti koroziji.

 

Pri materialih za lopatice vetrnih turbin uporaba epoksidne smole zahteva tudi uporabo kemičnih izdelkov, kot so trdilci in pospeševalniki:

 

Prvič, najpogosteje uporabljeno sredstvo za utrjevanje epoksidne smole v industriji vetrne energije je polieterski amin.

 

Tipičen izdelek je polieter amin, ki je tudi najpogosteje uporabljeno sredstvo za utrjevanje epoksi smol v industriji vetrne energije. Sredstvo za utrjevanje epoksi smol iz polieter amina se uporablja pri utrjevanju matričnih epoksi smol in strukturnih lepil. Ima odlične celovite lastnosti, kot so nizka viskoznost, dolga življenjska doba, odpornost proti staranju itd. Široko se uporablja pri proizvodnji vetrne energije, tiskanju in barvanju tekstila, protikorozijski zaščiti železnic, hidroizolaciji mostov in ladij, raziskovanju nafte in plina iz skrilavca ter na drugih področjih. Nizvodni del polieter amina predstavlja več kot 62 % vetrne energije. Treba je opozoriti, da polieter amini spadajo med organske aminske epoksi smole.

 

Glede na raziskavo lahko polieterske amine pridobimo z aminacijo polietilen glikola, polipropilen glikola ali kopolimerov etilen glikola/propilen glikola pri visoki temperaturi in tlaku. Z izbiro različnih polioksoalkilnih struktur lahko prilagodimo reakcijsko aktivnost, žilavost, viskoznost in hidrofilnost polieterskih aminov. Polieterski amin ima prednosti dobre stabilnosti, manjše beljenje, dobrega sijaja po strjevanju in visoke trdote. Lahko se raztopi tudi v topilih, kot so voda, etanol, ogljikovodiki, estri, etilen glikol etri in ketoni.

Glede na raziskavo je obseg porabe polieterskih aminov na Kitajskem presegel 100.000 ton, kar kaže na stopnjo rasti več kot 25 % v zadnjih nekaj letih. Pričakuje se, da bo do leta 2025 obseg trga polieterskih aminov na Kitajskem kratkoročno presegel 150.000 ton, stopnja rasti porabe polieterskih aminov pa naj bi v prihodnosti znašala približno 8 %.

 

Proizvodno podjetje polieter amina na Kitajskem je Chenhua Co., Ltd., ki ima dve proizvodni bazi v Yangzhouju in Huai'anu. Ima skupno 31.000 ton polieter amina (končni amino polieter) na leto (vključno s projektno zmogljivostjo 3.000 ton polieter amina na leto v gradnji), 35.000 ton alkil glikozidov na leto, 34.800 ton zaviralcev gorenja na leto, 8.500 ton silikonske gume na leto, 45.400 ton polietra na leto, 4.600 ton silikonskega olja na leto in druge proizvodne zmogljivosti 100 ton na leto. Future Changhua Group načrtuje naložbo približno 600 milijonov juanov v industrijski park Huai'an v provinci Jiangsu za izgradnjo letne proizvodnje 40.000 ton polieter amina in 42.000 ton polietra.

 

Poleg tega so med reprezentativna podjetja za polieterski amin na Kitajskem še Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology in Wanhua Chemical. Glede na statistiko načrtovanih projektov v gradnji bo dolgoročna načrtovana proizvodna zmogljivost polieterskih aminov na Kitajskem v prihodnosti presegla 200.000 ton. Pričakuje se, da bo dolgoročna proizvodna zmogljivost polieterskih aminov na Kitajskem presegla 300.000 ton na leto, dolgoročni trend rasti pa bo še naprej visok.

 

Drugič, najhitreje rastoče sredstvo za utrjevanje epoksidnih smol v industriji vetrne energije: metiltetrahidroftalni anhidrid

 

Glede na raziskavo je najhitreje rastoče epoksidno sredstvo za utrjevanje v industriji vetrne energije metiltetrahidroftalni anhidrid. Na področju epoksidnih sredstev za utrjevanje v vetrni energiji obstaja tudi metiltetrahidroftalni anhidrid (MTHPA), ki je najpogosteje uporabljeno sredstvo za utrjevanje v visokozmogljivih kompozitnih materialih na osnovi epoksidne smole, ojačanih z ogljikovimi vlakni (ali steklenimi vlakni), za izdelavo lopatic vetrnih elektrarn s postopkom ekstruzijskega brizganja. MTHPA se uporablja tudi v elektronskih informacijskih materialih, farmacevtskih izdelkih, pesticidih, smolah in obrambni industriji. Metiltetrahidroftalni anhidrid je pomemben predstavnik anhidridnih sredstev za utrjevanje in tudi najhitreje rastoča vrsta sredstva za utrjevanje v prihodnosti.

 

Metiltetrahidroftalni anhidrid se sintetizira iz maleinskega anhidrida in metilbutadiena s sintezo diena, nato pa se izomerizira. Vodilno domače podjetje je Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., s porabo približno tisoč ton na Kitajskem. S hitro gospodarsko rastjo in izboljšanjem porabe se nenehno povečuje tudi povpraševanje po premazih, plastiki in gumi, kar dodatno spodbuja rast trga metiltetrahidroftalnih anhidridov.

Poleg tega anhidridna utrjevalna sredstva vključujejo tudi tetrahidroftalni anhidrid THPA, heksahidroftalni anhidrid HHPA, metilheksahidroftalni anhidrid MHHPA, metil-p-nitroanilin MNA itd. Ti izdelki se lahko uporabljajo na področju utrjevalnih sredstev na osnovi epoksidne smole za lopatice vetrnih turbin.

 

Tretjič, epoksidna smolna utrjevalca z najboljšimi rezultati v industriji vetrne energije vključujeta izoforon diamin in metilcikloheksan diamin.

 

Med utrjevalnimi sredstvi na osnovi epoksidnih smol so najbolj učinkovite vrste utrjevalnikov izoflurondiamin, metilcikloheksandiamin, metiltetrahidroftalni anhidrid, tetrahidroftalni anhidrid, heksahidroftalni anhidrid, metilheksahidroftalni anhidrid, metil-p-nitroanilin itd. Ta utrjevalna sredstva imajo odlično mehansko trdnost, primeren čas delovanja, nizko sproščanje toplote pri strjevanju in odlično delovanje vbrizgalnega procesa ter se uporabljajo v kompozitnih materialih iz epoksidne smole in steklenih vlaken za lopatice vetrnih turbin. Anhidridna utrjevalna sredstva spadajo v skupino utrjevalnikov z ogrevanjem in so bolj primerna za postopek ekstruzijskega brizganja lopatic vetrnih turbin.

 

Med svetovnimi proizvodnimi podjetji izoforon diamina so BASF AG v Nemčiji, Evonik Industries, DuPont v Združenih državah Amerike, BP v Združenem kraljestvu in Sumitomo na Japonskem. Med njimi je Evonik največje podjetje za proizvodnjo izoforon diamina na svetu. Glavna kitajska podjetja so Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical itd., s porabo približno 100.000 ton na Kitajskem.

 

Metilcikloheksandiamin je običajno zmes 1-metil-2,4-cikloheksandiamina in 1-metil-2,6-cikloheksandiamina. Je alifatska cikloalkilna spojina, pridobljena s hidrogeniranjem 2,4-diaminotoluena. Metilcikloheksandiamin se lahko uporablja samostojno kot trdilo za epoksidne smole in se lahko meša tudi z drugimi običajnimi epoksidnimi trdilci (kot so maščobni amini, aliciklični amini, aromatski amini, kislinski anhidridi itd.) ali splošnimi pospeševalniki (kot so terciarni amini, imidazol). Med vodilnimi proizvajalci metilcikloheksandiamina na Kitajskem sta Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. in Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. Domača poraba znaša približno 7000 ton.

 

Treba je opozoriti, da organska aminska sredstva za utrjevanje niso tako okolju prijazna in imajo daljši rok trajanja kot anhidridna sredstva za utrjevanje, vendar so v primerjavi z anhidridnimi vrstami sredstev za utrjevanje boljša po učinkovitosti in času delovanja.

 

Kitajska ima v industriji vetrne energije široko paleto izdelkov na osnovi epoksi smol, vendar so glavni uporabljeni izdelki posamezni. Mednarodni trg aktivno raziskuje in razvija nove izdelke na osnovi epoksi smol, ki se nenehno nadgrajujejo in ponavljajo. Napredek takšnih izdelkov na kitajskem trgu je počasen, predvsem zaradi visokih stroškov nadomestka formul za izdelke na osnovi epoksi smol v industriji vetrne energije in pomanjkanja relativno popolnih izdelkov. Vendar pa bodo s stalnim napredkom tehnologije in integracijo epoksi smol na mednarodni trg tudi kitajski izdelki na osnovi epoksi smol na področju vetrne energije deležni stalnih nadgradenj in ponavljanj.


Čas objave: 27. november 2023