Inom vindkraftsindustrin används epoxiharts för närvarande i stor utsträckning i material för vindturbinblad. Epoxiharts är ett högpresterande material med utmärkta mekaniska egenskaper, kemisk stabilitet och korrosionsbeständighet. Vid tillverkning av vindturbinblad används epoxiharts i stor utsträckning i strukturella komponenter, kopplingar och beläggningar på blad. Epoxiharts kan ge hög hållfasthet, hög styvhet och utmattningsbeständighet i bladets stödstruktur, skelett och anslutande delar, vilket säkerställer bladets stabilitet och tillförlitlighet.

 

Epoxiharts kan också förbättra vindskjuvnings- och slagtåligheten hos bladen, minska vibrationsbuller från bladen och förbättra vindkraftsproduktionens effektivitet. För närvarande används epoxiharts och glasfibermodifierad härdning fortfarande direkt i material för vindturbinblad, vilket kan förbättra hållfasthet och korrosionsbeständighet.

 

I material för vindturbinblad kräver applicering av epoxiharts även användning av kemiska produkter såsom härdningsmedel och acceleratorer:

 

För det första är det vanligaste epoxihartshärdningsmedlet inom vindkraftsindustrin polyeteramin.

 

En typisk produkt är polyeteramin, som också är den vanligaste epoxihartshärdningsprodukten inom vindkraftsindustrin. Polyeteramin-epoxihartshärdningsmedel används vid härdning av matrisepoxiharts och strukturella lim. Det har utmärkta övergripande egenskaper som låg viskositet, lång livslängd, anti-aging etc. Det har använts i stor utsträckning inom vindkraftsproduktion, textiltryck och färgning, korrosionsskydd för järnvägar, vattentätning av broar och fartyg, olje- och skiffergasutvinning och andra områden. Nedströms polyeteramin står för mer än 62 % av vindkraften. Det bör noteras att polyeteraminer tillhör organiska amin-epoxihartser.

 

Enligt undersökningen kan polyeteraminer erhållas genom aminering av polyetylenglykol, polypropylenglykol eller etylenglykol/propylenglykol-sampolymerer under hög temperatur och tryck. Genom att välja olika polyoxoalkylstrukturer kan reaktionsaktiviteten, segheten, viskositeten och hydrofiliciteten hos polyeteraminer justeras. Polyeteramin har fördelarna med god stabilitet, mindre vitning, god glans efter härdning och hög hårdhet. Den kan också lösas upp i lösningsmedel som vatten, etanol, kolväten, estrar, etylenglykoletrar och ketoner.

Enligt undersökningen har konsumtionsskalan på Kinas polyeteraminmarknad överstigit 100 000 ton, vilket visar en tillväxttakt på över 25 % under de senaste åren. Det förväntas att marknadsvolymen för polyeteraminer i Kina kommer att överstiga 150 000 ton på kort sikt år 2025, och konsumtionstillväxttakten för polyeteraminer förväntas ligga på cirka 8 % i framtiden.

 

Produktionsföretaget för polyeteramin i Kina är Chenhua Co., Ltd., som har två produktionsanläggningar i Yangzhou och Huai'an. De har totalt 31 000 ton/år polyeteramin (ändaminopolyeter) (inklusive en designkapacitet på 3000 ton/år av polyeteraminprojekt under uppbyggnad), 35 000 ton/år alkylglykosider, 34 800 ton/år flamskyddsmedel, 8 500 ton/år silikongummi, 45 400 ton/år polyeter, 4 600 ton/år silikonolja och annan produktionskapacitet på 100 ton/år. Future Changhua Group planerar att investera cirka 600 miljoner yuan i Huai'an industripark i Jiangsu-provinsen för att bygga en årlig produktion på 40 000 ton polyeteramin och 42 000 ton polyeterprojekt.

 

Dessutom inkluderar representativa företag för polyeteraminer i Kina Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology och Wanhua Chemical. Enligt statistik över planerade projekt under uppbyggnad kommer den långsiktiga planerade produktionskapaciteten för polyeteraminer i Kina att överstiga 200 000 ton i framtiden. Det förväntas att den långsiktiga produktionskapaciteten för polyeteraminer i Kina kommer att överstiga 300 000 ton per år, och den långsiktiga tillväxttrenden kommer att fortsätta vara hög.

 

För det andra, det snabbast växande epoxihartshärdningsmedlet inom vindkraftsindustrin: metyltetrahydroftalsyraanhydrid

 

Enligt undersökningen är det snabbast växande epoxihartshärdningsmedlet inom vindkraftsindustrin metyltetrahydroftalsyraanhydrid. Inom området epoxihärdningsmedel för vindkraft finns även metyltetrahydroftalsyraanhydrid (MTHPA), vilket är det vanligaste härdningsmedlet i högpresterande epoxihartsbaserade kolfiber- (eller glasfiber-) förstärkta kompositmaterial för vindkraftsblad genom extruderingsgjutning. MTHPA används också i elektroniska informationsmaterial, läkemedel, bekämpningsmedel, hartser och inom nationell försvarsindustri. Metyltetrahydroftalsyraanhydrid är en viktig representant för anhydridhärdningsmedel och även den snabbast växande typen av härdningsmedel i framtiden.

 

Metyltetrahydroftalsyraanhydrid syntetiseras från maleinsyraanhydrid och metylbutadien genom diensyntes och isomeriseras sedan. Det ledande inhemska företaget är Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., med en konsumtionsskala på cirka tusen ton i Kina. Med snabb ekonomisk tillväxt och ökad konsumtion ökar efterfrågan på beläggningar, plast och gummi också kontinuerligt, vilket ytterligare driver tillväxten på marknaden för metyltetrahydroftalsyraanhydrid.

Dessutom inkluderar anhydridhärdningsmedel även tetrahydroftalsyraanhydrid THPA, hexahydroftalsyraanhydrid HHPA, metylhexahydroftalsyraanhydrid MHHPA, metyl-p-nitroanilin MNA, etc. Dessa produkter kan användas inom området härdningsmedel för epoxiharts för vindturbinblad.

 

För det tredje inkluderar de epoxihartshärdande med bäst prestanda inom vindkraftsindustrin isoforondiamin och metylcyklohexandiamin.

 

Bland epoxihartshärdningsprodukterna inkluderar de mest högpresterande härdningstyperna isoflurondiamin, metylcyklohexandiamin, metyltetrahydroftalsyraanhydrid, tetrahydroftalsyraanhydrid, hexahydroftalsyraanhydrid, metylhexahydroftalsyraanhydrid, metyl-p-nitroanilin, etc. Dessa härdningsprodukter har utmärkt mekanisk hållfasthet, lämplig driftstid, låg värmeavgivning vid härdning och utmärkt funktionalitet vid injektionsprocesser, och används i kompositmaterial av epoxiharts och glasfiber för vindturbinblad. Anhydridhärdningsmedel tillhör värmehärdning och är mer lämpade för extruderingsprocessen av vindturbinblad.

 

De globala produktionsföretagen för isoforondiamin inkluderar BASF AG i Tyskland, Evonik Industries, DuPont i USA, BP i Storbritannien och Sumitomo i Japan. Bland dem är Evonik världens största produktionsföretag för isoforondiamin. De största kinesiska företagen är Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical, etc., med en förbrukningsskala på cirka 100 000 ton i Kina.

 

Metylcyklohexandiamin är vanligtvis en blandning av 1-metyl-2,4-cyklohexandiamin och 1-metyl-2,6-cyklohexandiamin. Det är en alifatisk cykloalkylförening som erhålls genom hydrogenering av 2,4-diaminotoluen. Metylcyklohexandiamin kan användas ensamt som härdningsmedel för epoxihartser och kan även blandas med andra vanliga epoxihärdningsmedel (såsom fettaminer, alicykliska aminer, aromatiska aminer, syraanhydrider etc.) eller allmänna acceleratorer (såsom tertiära aminer, imidazol). De ledande tillverkarna av metylcyklohexandiamin i Kina inkluderar Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. och Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. Den inhemska konsumtionsskalan är cirka 7000 ton.

 

Det bör noteras att organiska aminhärdningsmedel inte är lika miljövänliga och har längre hållbarhet som anhydridhärdningsmedel, men de är överlägsna i prestanda och driftstid jämfört med anhydridhärdningsmedelsvarianter.

 

Kina har ett brett utbud av epoxihartshärdningsprodukter inom vindkraftsindustrin, men de huvudsakliga produkterna som används är en enda. Den internationella marknaden utforskar och utvecklar aktivt nya epoxihartshärdningsprodukter, och härdningsprodukterna uppgraderas och itereras ständigt. Utvecklingen av sådana produkter på den kinesiska marknaden är långsam, främst på grund av den höga kostnaden för formelersättning för epoxihartshärdningsprodukter inom vindkraftsindustrin, och avsaknaden av relativt kompletta produkter. Men med den kontinuerliga teknikutvecklingen och integrationen av epoxihartshärdningsmedel med den internationella marknaden kommer Kinas epoxihartshärdningsprodukter inom vindkraftsområdet också att genomgå kontinuerliga uppgraderingar och iterationer.


Publiceringstid: 27 november 2023