U industriji energije vjetra, epoksidna smola se trenutno široko koristi u materijalima za lopatice vjetroturbina. Epoksidna smola je visokoperformansni materijal s odličnim mehaničkim svojstvima, hemijskom stabilnošću i otpornošću na koroziju. U proizvodnji lopatica vjetroturbina, epoksidna smola se široko koristi u strukturnim komponentama, konektorima i premazima lopatica. Epoksidna smola može pružiti visoku čvrstoću, visoku krutost i otpornost na zamor u nosećoj strukturi, skeletu i spojnim dijelovima lopatice, osiguravajući stabilnost i pouzdanost lopatice.
Epoksidna smola također može poboljšati otpornost lopatica na smicanje vjetra i udarce, smanjiti buku vibracija lopatica i poboljšati efikasnost proizvodnje energije vjetra. Trenutno se epoksidna smola i modifikovano vulkaniziranje staklenim vlaknima još uvijek direktno koriste u materijalima za lopatice vjetroturbina, što može poboljšati čvrstoću i otpornost na koroziju.
Kod materijala za lopatice vjetroturbina, primjena epoksidne smole također zahtijeva upotrebu hemijskih proizvoda kao što su sredstva za učvršćivanje i akceleratori:
Prvo, najčešće korišteno epoksidno sredstvo za učvršćivanje u industriji energije vjetra je polieterski amin.
Tipičan proizvod je polieter amin, koji je ujedno i najčešće korišteni proizvod za stvrdnjavanje epoksidne smole u industriji energije vjetra. Sredstvo za stvrdnjavanje epoksidne smole na bazi polieter amina koristi se u stvrdnjavanju matrične epoksidne smole i strukturnog ljepila. Ima odlična sveobuhvatna svojstva kao što su niska viskoznost, dug vijek trajanja, otpornost na starenje itd. Široko se koristi u proizvodnji energije vjetra, štampanju i bojenju tekstila, antikorozivnoj zaštiti željeznica, hidroizolaciji mostova i brodova, istraživanju nafte i škriljnog plina i drugim oblastima. Nizvodni tok polieter amina čini više od 62% energije vjetra. Treba napomenuti da polieter amini pripadaju organskim aminskim epoksidnim smolama.
Prema istraživanju, polieterski amini se mogu dobiti aminacijom polietilen glikola, polipropilen glikola ili kopolimera etilen glikola/propilen glikola pod visokom temperaturom i pritiskom. Odabirom različitih polioksoalkilnih struktura može se prilagoditi reakcijska aktivnost, žilavost, viskoznost i hidrofilnost polieterskih amina. Polieterski amin ima prednosti dobre stabilnosti, manjeg izbjeljivanja, dobrog sjaja nakon stvrdnjavanja i visoke tvrdoće. Također se može rastvarati u rastvaračima kao što su voda, etanol, ugljikovodici, esteri, etilen glikol eteri i ketoni.
Prema istraživanju, potrošnja polieter amina u Kini premašila je 100.000 tona, što pokazuje stopu rasta od preko 25% u posljednjih nekoliko godina. Očekuje se da će do 2025. godine tržišni obim polieter amina u Kini premašiti 150.000 tona u kratkom roku, a stopa rasta potrošnje polieter amina u budućnosti će iznositi oko 8%.
Proizvodno preduzeće polieter amina u Kini je Chenhua Co., Ltd., koje ima dvije proizvodne baze u Yangzhouu i Huai'anu. Ima ukupno 31.000 tona/godišnje polieter amina (end amino polieter) (uključujući projektovani kapacitet od 3.000 tona/godišnje polieter amina u izgradnji), 35.000 tona/godišnje alkil glikozida, 34.800 tona/godišnje usporivača gorenja, 8.500 tona/godišnje silikonske gume, 45.400 tona/godišnje polietera, 4.600 tona/godišnje silikonskog ulja i ostale proizvodne kapacitete od 100 tona/godišnje. Future Changhua Group planira investirati približno 600 miliona juana u industrijski park Huai'an u provinciji Jiangsu kako bi izgradila godišnju proizvodnju od 40.000 tona polieter amina i 42.000 tona polietera.
Pored toga, reprezentativna preduzeća za polieter amine u Kini uključuju Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology i Wanhua Chemical. Prema statistikama planiranih projekata u izgradnji, dugoročni planirani proizvodni kapacitet polieter amina u Kini će u budućnosti premašiti 200.000 tona. Očekuje se da će dugoročni proizvodni kapacitet polieter amina u Kini premašiti 300.000 tona godišnje, a dugoročni trend rasta će nastaviti biti visok.
Drugo, najbrže rastući epoksidni agens za stvrdnjavanje u industriji energije vjetra: metiltetrahidroftalni anhidrid
Prema istraživanju, najbrže rastući epoksidni anhidrid kao sredstvo za učvršćivanje u industriji vjetroelektrana je sredstvo za učvršćivanje na bazi metiltetrahidroftalnog anhidrida. U oblasti epoksidnih sredstava za učvršćivanje u vjetroelektranama, postoji i metil tetrahidroftalni anhidrid (MTHPA), koji je najčešće korišteno sredstvo za učvršćivanje u visokoučinkovitim kompozitnim materijalima na bazi epoksidne smole ojačanim ugljičnim vlaknima (ili staklenim vlaknima) za lopatice vjetroelektrana putem procesa ekstruzijskog oblikovanja. MTHPA se također koristi u elektronskim informacionim materijalima, farmaceutskim proizvodima, pesticidima, smolama i nacionalnoj odbrambenoj industriji. Metil tetrahidroftalni anhidrid je važan predstavnik anhidridnih sredstava za učvršćivanje, a ujedno i najbrže rastuća vrsta sredstva za učvršćivanje u budućnosti.
Metiltetrahidroftalni anhidrid se sintetizira iz maleinskog anhidrida i metilbutadiena sintezom diena, a zatim izomerizira. Vodeće domaće preduzeće je Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., s potrošnjom od oko hiljadu tona u Kini. S brzim ekonomskim rastom i povećanjem potrošnje, potražnja za premazima, plastikom i gumom također kontinuirano raste, što dodatno potiče rast tržišta metiltetrahidroftalnog anhidrida.
Pored toga, anhidridni agensi za učvršćivanje uključuju i tetrahidroftalni anhidrid THPA, heksahidroftalni anhidrid HHPA, metilheksahidroftalni anhidrid MHHPA, metil-p-nitroanilin MNA itd. Ovi proizvodi se mogu koristiti u oblasti epoksidnih smola za učvršćivanje lopatica vjetroturbina.
Treće, sredstva za učvršćivanje epoksidnih smola s najboljim performansama u industriji energije vjetra uključuju izoforon diamin i metilcikloheksan diamin.
Među proizvodima za učvršćivanje na bazi epoksidne smole, najučinkovitije vrste sredstava za učvršćivanje uključuju izofluron diamin, metilcikloheksandiamin, metiltetrahidroftalni anhidrid, tetrahidroftalni anhidrid, heksahidroftalni anhidrid, metilheksahidroftalni anhidrid, metil-p-nitroanilin itd. Ovi proizvodi sredstava za učvršćivanje imaju odličnu mehaničku čvrstoću, odgovarajuće vrijeme rada, nisko oslobađanje topline pri učvršćivanju i odličnu operativnost u procesu ubrizgavanja, te se primjenjuju u kompozitnim materijalima od epoksidne smole i staklenih vlakana za lopatice vjetroturbina. Anhidridna sredstva za učvršćivanje pripadaju grupi sredstava za učvršćivanje zagrijavanjem i pogodnija su za proces ekstruzijskog oblikovanja lopatica vjetroturbina.
Globalna proizvodna preduzeća izoforon diamina uključuju BASF AG u Njemačkoj, Evonik Industries, DuPont u Sjedinjenim Američkim Državama, BP u Velikoj Britaniji i Sumitomo u Japanu. Među njima, Evonik je najveće preduzeće za proizvodnju izoforon diamina na svijetu. Glavna kineska preduzeća su Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical, itd., sa potrošnjom od oko 100.000 tona u Kini.
Metilcikloheksandiamina je obično mješavina 1-metil-2,4-cikloheksandiamina i 1-metil-2,6-cikloheksandiamina. To je alifatski cikloalkilni spoj dobiven hidrogenacijom 2,4-diaminotoluena. Metilcikloheksandiamina može se koristiti samostalno kao sredstvo za učvršćivanje epoksidnih smola, a može se miješati i s drugim uobičajenim epoksidnim sredstvima za učvršćivanje (kao što su masni amini, aliciklički amini, aromatični amini, anhidridi kiselina itd.) ili općim akceleratorima (kao što su tercijarni amini, imidazol). Vodeći proizvođači metilcikloheksandiamina u Kini uključuju Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. i Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. Domaća potrošnja je oko 7000 tona.
Treba napomenuti da organski aminski učvršćivači nisu toliko ekološki prihvatljivi i imaju duži rok trajanja kao anhidridni učvršćivači, ali su superiorniji u performansama i vremenu rada u poređenju sa anhidridnim varijantama učvršćivača.
Kina ima širok asortiman proizvoda od epoksidnih smola za učvršćivanje u industriji energije vjetra, ali glavni proizvodi koji se koriste su pojedinačni. Međunarodno tržište aktivno istražuje i razvija nove proizvode od epoksidnih smola za učvršćivanje, a proizvodi od epoksidnih smola se stalno unapređuju i ponavljaju. Napredak takvih proizvoda na kineskom tržištu je spor, uglavnom zbog visoke cijene zamjene formula za proizvode od epoksidnih smola za učvršćivanje u industriji energije vjetra i nedostatka relativno kompletnih proizvoda. Međutim, s kontinuiranim napretkom tehnologije i integracijom epoksidnih smola za učvršćivanje s međunarodnim tržištem, kineski proizvodi od epoksidnih smola za učvršćivanje u oblasti energije vjetra također će prolaziti kroz kontinuirana unapređenja i ponavljanja.
Vrijeme objave: 27. novembar 2023.