W branży energetyki wiatrowej żywica epoksydowa jest obecnie szeroko stosowana w materiałach łopatek turbin wiatrowych.Żywica epoksydowa to wysokowydajny materiał o doskonałych właściwościach mechanicznych, stabilności chemicznej i odporności na korozję.Przy produkcji łopat turbin wiatrowych żywica epoksydowa jest szeroko stosowana w elementach konstrukcyjnych, złączach i powłokach łopat.Żywica epoksydowa może zapewnić wysoką wytrzymałość, wysoką sztywność i odporność na zmęczenie konstrukcji nośnej, szkieletu i części łączących ostrza, zapewniając stabilność i niezawodność ostrza.

Żywica epoksydowa może również poprawić odporność ostrzy na ścinanie wiatru i uderzenia, zmniejszyć hałas wibracji ostrzy i poprawić wydajność wytwarzania energii wiatrowej.Obecnie utwardzanie modyfikowane żywicą epoksydową i włóknem szklanym jest nadal stosowane bezpośrednio w materiałach łopatek turbin wiatrowych, co może poprawić wytrzymałość i odporność na korozję.

W materiałach łopatek turbin wiatrowych zastosowanie żywicy epoksydowej wymaga również użycia produktów chemicznych, takich jak utwardzacze i przyspieszacze:

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

Typowym produktem jest polieteroamina, która jest również najczęściej stosowanym produktem utwardzającym żywicę epoksydową w przemyśle energetyki wiatrowej.Utwardzacz żywicy epoksydowo-polieteroaminowej stosowany jest do utwardzania matrycowej żywicy epoksydowej i kleju strukturalnego.Ma doskonałe wszechstronne właściwości, takie jak niska lepkość, długa żywotność, zapobieganie starzeniu itp. Jest szeroko stosowany w energetyce wiatrowej, drukowaniu i farbowaniu tekstyliów, antykorozyjnej kolei, hydroizolacji mostów i statków, poszukiwaniach ropy i gazu łupkowego i inne pola.Dalszy udział polieteroaminy stanowi ponad 62% energii wiatrowej.Należy zaznaczyć, że polieteroaminy należą do żywic organicznych amin epoksydowych.

Według badań polieteroaminy można otrzymać przez aminowanie glikolu polietylenowego, glikolu polipropylenowego lub kopolimerów glikol etylenowy/glikol propylenowy w wysokiej temperaturze i ciśnieniu.Wybierając różne struktury polioksoalkilowe, można 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 na chińskim rynku polieteroamin przekroczyła 100 000 ton, wykazując stopę wzrostu wynoszącą ponad 25% w ciągu ostatnich kilku lat.Oczekuje się, że do 2025 roku wolumen rynku polieteroamin w Chinach w krótkim okresie przekroczy 150 000 ton, a tempo wzrostu zużycia polieteroamin wyniesie w przyszłości około 8%.

Przedsiębiorstwo produkcyjne polieteroaminy w Chinach to Chenhua Co., Ltd., posiadająca dwie bazy produkcyjne w Yangzhou i Huai'an.Posiada łącznie 31000 ton/rok polieteroaminy (końcowego aminopolieteru) (w tym zdolności projektowe na poziomie 3000 ton/rok dla realizowanego projektu polieteroaminy), 35000 ton/rok alkiloglikozydów, 34800 ton/rok środków zmniejszających palność , 8500 ton/rok kauczuku silikonowego, 45400 ton/rok polieteru, 4600 ton/rok oleju silikonowego i inne zdolności produkcyjne 100 ton/rok.Future Changhua Group planuje zainwestować około 600 milionów juanów w park przemysłowy Huai'an w prowincji Jiangsu, aby zbudować roczną produkcję na poziomie 40 000 ton polieteroaminy i 42 000 ton polieterów.

Ponadto do reprezentatywnych przedsiębiorstw zajmujących się polieteroaminą w Chinach należą Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology i Wanhua Chemical.Według statystyk planowanych projektów w budowie, długoterminowe planowane moce produkcyjne polieteroamin w Chinach przekroczą w przyszłości 200 000 ton.Oczekuje się, że długoterminowe zdolności produkcyjne amin polieterowych w Chinach przekroczą 300 000 ton rocznie, a długoterminowa tendencja wzrostowa będzie nadal wysoka.

Po drugie, najszybciej rozwijający się utwardzacz żywicy epoksydowej w energetyce wiatrowej: bezwodnik metylotetrahydroftalowy

Z badania wynika, że ​​najszybciej rozwijającym się utwardzaczem żywicy epoksydowej w energetyce wiatrowej jest utwardzacz bezwodnika metylotetrahydroftalowego.W dziedzinie utwardzaczy epoksydowych do elektrowni wiatrowych dostępny jest również bezwodnik metylotetrahydroftalowy (MTHPA), który jest najczęściej stosowanym środkiem utwardzającym w wysokowydajnych materiałach kompozytowych wzmocnionych włóknem węglowym (lub włóknem szklanym) na bazie żywicy epoksydowej do łopat elektrowni wiatrowych poprzez proces formowania przez wytłaczanie.MTHPA jest również stosowany w elektronicznych materiałach informacyjnych, farmaceutykach, pestycydach, żywicach i przemyśle obronnym.Bezwodnik metylotetrahydroftalowy jest ważnym przedstawicielem bezwodnikowych utwardzaczy, a także najszybciej rozwijającym się typem utwardzacza w przyszłości.

Bezwodnik metylotetrahydroftalowy syntetyzuje się z bezwodnika maleinowego i metylobutadienu poprzez syntezę dienu, a następnie izomeryzuje.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 wzrostem konsumpcji, zapotrzebowanie na powłoki, tworzywa sztuczne i gumę również stale rośnie, co dodatkowo napędza rozwój rynku bezwodnika metylotetrahydroftalowego.

Ponadto bezwodnikowe środki utwardzające obejmują również bezwodnik tetrahydroftalowy THPA, bezwodnik heksahydroftalowy HHPA, bezwodnik metyloheksahydroftalowy MHHPA, metylo-p-nitroanilinę MNA itp. Produkty te mogą być stosowane w dziedzinie utwardzaczy z żywicy epoksydowej łopatek turbin wiatrowych.

Po trzecie, do utwardzaczy żywic epoksydowych o najlepszych parametrach w branży energetyki wiatrowej zalicza się izoforonodiaminę i metylocykloheksanodiaminę

Wśród produktów utwardzających na bazie żywicy epoksydowej najbardziej wydajne odmiany środków utwardzających obejmują izofluronodiaminę, metylocykloheksanodiaminę, bezwodnik metylotetrahydroftalowy, bezwodnik tetrahydroftalowy, bezwodnik heksahydroftalowy, bezwodnik metyloheksahydroftalowy, metylo-p-nitroanilinę itp. Te produkty utwardzające mają doskonałą wytrzymałość mechaniczną, odpowiedni czas pracy, niskie wydzielanie ciepła podczas utwardzania i doskonała operatywność procesu wtryskiwania i są stosowane w materiałach kompozytowych z żywicy epoksydowej i włókna szklanego na łopatki turbin wiatrowych.Utwardzacze bezwodnikowe należą do utwardzania przez ogrzewanie i są bardziej odpowiednie do procesu wytłaczania łopatek turbin wiatrowych.

Do światowych przedsiębiorstw zajmujących się produkcją izoforonu diaminy należą BASF AG w Niemczech, Evonik Industries, DuPont w Stanach Zjednoczonych, BP w Wielkiej Brytanii i Sumitomo w Japonii.Wśród nich Evonik jest największym na świecie przedsiębiorstwem produkującym izoforonodiaminę.Głównymi chińskimi przedsiębiorstwami są Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical itp., których skala konsumpcji w Chinach wynosi około 100 000 ton.

Metylocykloheksanodiamina jest zwykle mieszaniną 1-metylo-2,4-cykloheksanodiaminy i 1-metylo-2,6-cykloheksanodiaminy.Jest to alifatyczny związek cykloalkilowy otrzymywany przez uwodornienie 2,4-diaminotoluenu.Metylocykloheksanodiaminę można stosować samodzielnie jako środek utwardzający żywice epoksydowe, ale można ją również mieszać z innymi popularnymi utwardzaczami epoksydowymi (takimi jak aminy tłuszczowe, aminy alicykliczne, aminy aromatyczne, bezwodniki kwasowe itp.) lub ogólnymi przyspieszaczami (takimi jak aminy trzeciorzędowe , imidazol).Do wiodących producentów metylocykloheksanodiaminy w Chinach należą Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. i Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. Skala krajowego zużycia wynosi około 7000 ton.

Należy zauważyć, że utwardzacze na bazie amin organicznych nie są tak przyjazne dla środowiska i mają dłuższy okres trwałości niż utwardzacze bezwodnikowe, ale mają lepszą wydajność i czas działania w porównaniu z odmianami utwardzaczy bezwodnikowych.

Chiny oferują szeroką gamę produktów utwardzających żywicę epoksydową dla branży energetyki wiatrowej, ale główne stosowane produkty są pojedyncze.Rynek międzynarodowy aktywnie bada i rozwija nowe produkty utwardzające żywicę epoksydową, a produkty utwardzające są stale ulepszane i udoskonalane.Rozwój takich produktów na rynku chińskim jest powolny, głównie ze względu na wysoki koszt zastąpienia formuły produktów utwardzających żywicę epoksydową w przemyśle energetyki wiatrowej oraz brak stosunkowo kompletnych produktów.Jednakże wraz z ciągłym rozwojem technologii i integracją utwardzaczy żywicy epoksydowej z rynkiem międzynarodowym, chińskie produkty utwardzaczy żywicy epoksydowej w dziedzinie energetyki wiatrowej również będą poddawane ciągłym ulepszeniom i iteracjom.