W branży energetyki wiatrowej żywica epoksydowa jest obecnie szeroko stosowana w materiałach łopat turbin wiatrowych. Żywica epoksydowa jest materiałem o wysokiej wydajności, o doskonałych właściwościach mechanicznych, stabilności chemicznej i odporności na korozję. W produkcji łopat turbin wiatrowych żywica epoksydowa jest szeroko stosowana w elementach konstrukcyjnych, złączach i powłokach łopat. Żywica epoksydowa może zapewnić wysoką wytrzymałość, sztywność i odporność na zmęczenie w konstrukcji nośnej, szkielecie i częściach łączących łopaty, zapewniając stabilność i niezawodność łopaty.

Żywica epoksydowa może również poprawić odporność łopat na ścinanie wiatru i uderzenia, zmniejszyć hałas wibracji łopat i poprawić wydajność wytwarzania energii wiatrowej. Obecnie żywica epoksydowa i modyfikowane utwardzanie włókna szklanego są nadal stosowane bezpośrednio w materiałach łopat turbin wiatrowych, co może poprawić wytrzymałość i odporność na korozję.

W przypadku materiałów na łopaty turbin wiatrowych, do stosowania żywicy epoksydowej konieczne jest również użycie produktów chemicznych, takich jak utwardzacze i przyspieszacze:

Po pierwsze, najczęściej stosowanym utwardzaczem żywicy epoksydowej w przemyśle energetyki wiatrowej jest polieteroamina

Typowym produktem jest polieteroamina, która jest również najczęściej stosowanym utwardzaczem żywicy epoksydowej w przemyśle energetyki wiatrowej. Polieteroamina, utwardzacz żywicy epoksydowej, jest stosowany do utwardzania matrycowej żywicy epoksydowej i kleju konstrukcyjnego. Ma doskonałe kompleksowe właściwości, takie jak niska lepkość, długa żywotność, odporność na starzenie itp. Jest szeroko stosowany w generowaniu energii wiatrowej, drukowaniu i barwieniu tekstyliów, antykorozyjnych środkach na kolei, hydroizolacji mostów i statków, eksploracji ropy naftowej i gazu łupkowego oraz w innych dziedzinach. Dalszy ciąg polieteroaminy stanowi ponad 62% energii wiatrowej. Należy zauważyć, że polieteroaminy należą do organicznych żywic epoksydowych aminowych.

Zgodnie z badaniami polieteroaminy można uzyskać przez aminowanie glikolu polietylenowego, glikolu polipropylenowego lub kopolimerów glikolu etylenowego/glikolu propylenowego w wysokiej temperaturze i ciśnieniu. Wybór różnych struktur polioksoalkilowych może dostosować aktywność reakcji, wytrzymałość, lepkość i hydrofilowość polieteroamin. Polieteroamina ma zalety dobrej stabilności, mniejszego wybielania, dobrego połysku po utwardzeniu i wysokiej twardości. Może również rozpuszczać się w rozpuszczalnikach, takich jak woda, etanol, węglowodory, estry, etery glikolu etylenowego i ketony.

Według badania skala konsumpcji chińskiego rynku polieteroamin przekroczyła 100000 ton, wykazując tempo wzrostu o ponad 25% w ciągu ostatnich kilku lat. Oczekuje się, że do 2025 r. wolumen rynku polieteroamin w Chinach przekroczy 150000 ton w krótkim okresie, a tempo wzrostu konsumpcji polieteroamin ma wynieść około 8% w przyszłości.

Przedsiębiorstwem produkcyjnym polieteroaminy w Chinach jest Chenhua Co., Ltd., które ma dwie bazy produkcyjne w Yangzhou i Huai'an. Posiada łącznie 31000 ton/rok polieteroaminy (końcowy aminopolieter) (w tym projektową zdolność produkcyjną 3000 ton/rok polieteroaminy w trakcie realizacji), 35000 ton/rok alkiloglikozydów, 34800 ton/rok środków zmniejszających palność, 8500 ton/rok gumy silikonowej, 45400 ton/rok polieteru, 4600 ton/rok oleju silikonowego i inne zdolności produkcyjne wynoszące 100 ton/rok. Future Changhua Group planuje zainwestować około 600 milionów juanów w Park Przemysłowy Huai'an w prowincji Jiangsu, aby osiągnąć roczną produkcję 40 000 ton polieteroaminy i 42 000 ton polieteru.

Ponadto, reprezentatywne przedsiębiorstwa polieteroaminy w Chinach obejmują Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology i Wanhua Chemical. Zgodnie ze statystykami planowanych projektów w trakcie realizacji, długoterminowa planowana zdolność produkcyjna polieteroaminy w Chinach przekroczy 200000 ton w przyszłości. Oczekuje się, że długoterminowa zdolność produkcyjna polieteroaminy w Chinach przekroczy 300000 ton rocznie, a długoterminowy trend wzrostu będzie nadal wysoki.

Po drugie, najszybciej rozwijającym się utwardzaczem żywicy epoksydowej w branży energetyki wiatrowej jest bezwodnik metylotetrahydroftalowy

Według badania najszybciej rozwijającym się utwardzaczem żywicy epoksydowej w przemyśle energetyki wiatrowej jest utwardzacz metylotetrahydroftalowy. W dziedzinie utwardzaczy epoksydowych do elektrowni wiatrowych istnieje również metylotetrahydroftalowy bezwodnik (MTHPA), który jest najczęściej stosowanym utwardzaczem w wysokowydajnych materiałach kompozytowych wzmocnionych włóknem węglowym (lub szklanym) na bazie żywicy epoksydowej do łopat turbin wiatrowych w procesie formowania ekstruzyjnego. MTHPA jest również stosowany w elektronicznych materiałach informacyjnych, produktach farmaceutycznych, pestycydach, żywicach i przemyśle obronnym. Metylotetrahydroftalowy bezwodnik jest ważnym przedstawicielem utwardzaczy bezwodnikowych, a także najszybciej rozwijającym się rodzajem utwardzacza w przyszłości.

Bezwodnik metylotetrahydroftalowy jest syntetyzowany z bezwodnika maleinowego i metylobutadienu poprzez syntezę dienową, a następnie izomeryzację. Wiodącym przedsiębiorstwem krajowym jest Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., którego skala zużycia w Chinach wynosi około tysiąca ton. Wraz z szybkim wzrostem gospodarczym i unowocześnieniem konsumpcji, popyt na powłoki, tworzywa sztuczne i gumę również stale rośnie, co dodatkowo napędza wzrost rynku bezwodnika metylotetrahydroftalowego.

Ponadto utwardzacze bezwodnikowe obejmują również bezwodnik tetrahydroftalowy THPA, bezwodnik heksahydroftalowy HHPA, bezwodnik metyloheksahydroftalowy MHHPA, metylo-p-nitroanilinę MNA itp. Produkty te można stosować w dziedzinie utwardzaczy żywic epoksydowych do łopat turbin wiatrowych.

Po trzecie, utwardzacze żywic epoksydowych o najlepszych wynikach w branży energetyki wiatrowej obejmują izoforonodiaminę i metylocykloheksanodiaminę

Wśród produktów utwardzających żywicę epoksydową, najbardziej wydajne odmiany utwardzaczy obejmują izofluronodwuaminę, metylocykloheksanodiaminę, bezwodnik metylotetrahydroftalowy, bezwodnik tetrahydroftalowy, bezwodnik heksahydroftalowy, bezwodnik metyloheksahydroftalowy, metylo-p-nitroanilinę itp. Te produkty utwardzające mają doskonałą wytrzymałość mechaniczną, odpowiedni czas działania, niskie wydzielanie ciepła utwardzania i doskonałą operacyjność procesu wtrysku i są stosowane w materiałach kompozytowych z żywicy epoksydowej i włókna szklanego na łopatki turbin wiatrowych. Utwardzacze bezwodnikowe należą do utwardzania cieplnego i są bardziej odpowiednie do procesu formowania ekstruzyjnego łopatek turbin wiatrowych.

Globalne przedsiębiorstwa produkujące izoforon diaminę obejmują BASF AG w Niemczech, Evonik Industries, DuPont w Stanach Zjednoczonych, BP w Wielkiej Brytanii i Sumitomo w Japonii. Spośród nich Evonik jest największym przedsiębiorstwem produkującym izoforon diaminę na świecie. Głównymi chińskimi przedsiębiorstwami są Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical itp., których skala zużycia w Chinach wynosi około 100 000 ton.

Metylocykloheksanodiamina jest zazwyczaj mieszaniną 1-metylo-2,4-cykloheksanodiaminy i 1-metylo-2,6-cykloheksanodiaminy. Jest to alifatyczny związek cykloalkilowy otrzymywany przez uwodornienie 2,4-diaminotoluenu. Metylocykloheksanodiamina może być stosowana samodzielnie jako środek utwardzający do żywic epoksydowych, a także może być mieszana z innymi powszechnymi środkami utwardzającymi epoksydowymi (takimi jak aminy tłuszczowe, aminy alicykliczne, aminy aromatyczne, bezwodniki kwasowe itp.) lub ogólnymi przyspieszaczami (takimi jak aminy trzeciorzędowe, imidazol). Wiodącymi producentami metylocykloheksanodiaminy w Chinach są Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. i Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. Krajowa skala zużycia wynosi około 7000 ton.

Należy zauważyć, że utwardzacze na bazie amin organicznych nie są tak przyjazne dla środowiska i mają dłuższy okres przydatności do użycia niż utwardzacze bezwodnikowe, ale pod względem wydajności i czasu działania są lepsze w porównaniu z utwardzaczami na bazie bezwodnika.

Chiny mają szeroką gamę produktów utwardzaczy żywic epoksydowych w branży energetyki wiatrowej, ale główne produkty są pojedyncze. Rynek międzynarodowy aktywnie bada i rozwija nowe produkty utwardzaczy żywic epoksydowych, a produkty utwardzaczy są stale ulepszane i iterowane. Postęp takich produktów na rynku chińskim jest powolny, głównie z powodu wysokich kosztów wymiany formuły produktów utwardzaczy żywic epoksydowych w branży energetyki wiatrowej i braku stosunkowo kompletnych produktów. Jednak wraz z ciągłym postępem technologii i integracją utwardzaczy żywic epoksydowych z rynkiem międzynarodowym, chińskie produkty utwardzaczy żywic epoksydowych w dziedzinie energetyki wiatrowej będą również podlegać ciągłym ulepszeniom i iteracjom.