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聚氨酯復合材料現狀及未來

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-12-26  瀏覽次數:657
核心提示:以多異氰酸酯為B組分,以聚合物多元醇及其助劑混組分,以聚合物多元醇及其助劑混合物為A組分,組成的用于制備復合材料的樹脂;
 一、生產
 1、原料
  基本概念
   雙組份樹脂 :以多異氰酸酯為B組分,以聚合物多元醇及其助劑混組分,以聚合物多元醇及其助劑混合物為A組分,組成的用于制備復合材料的樹脂;
   單組份(有苯乙烯):改性不飽和樹脂、或聚氨酯乙烯基樹脂,環保性無明顯提升;
   單組份(無苯乙烯):以其他低氣味和低揮發單體做交聯劑,環保型提升,但是成本明顯升高、樹脂粘度大、發熱迅速集中、產品性能易發生缺陷,目前并無成熟產品在售。
 2、工藝和設備
  主要設備或模塊:
?雙組份供膠系統
?紗架及預成型
?注射盒
?模具
?牽引機
?切割機
?纖維編織機
聚氨酯拉擠工藝設備

主要設備或模塊:
?纏繞控制系統
?芯模(加熱)
?自動小車及樹脂槽
?紗架
?行吊
?烘房
聚氨酯纏繞工藝

主要設備或模塊:
?壓力系統
?模具
聚氨酯模壓工藝
主要設備或模塊:
?模具
?真空泵
?緩沖器
?樹脂容器
聚氨酯灌注工藝

二、環保

1、工人和環境

?供料系統封閉
   拉擠工藝下,雙組份供料系統實現了樹脂的全封閉供料,避免了樹脂與人和環境的直接接觸;
?原材料不揮發
   所有原材料均為具有一定分子量的齊聚物,常壓下無沸點或沸點很高、不揮發、無氣味;
?樹脂不經皮吸收
   所有原材料粘度范圍約為250-1000mPa.s,一旦與皮膚接觸不易經皮吸收,且兩個組分很快反應固化為固體,自行脫落;
?生產過程無三廢
   在工廠實現連續化生產后,整個生產過程基本不會產生任何的廢液、廢氣和廢固,對環境十分友好
2、產品
符合“低碳”的國家戰略和發展趨勢
無VOC釋放,可直接用于門窗、車廂等

三、性能

 1、樹脂
   以聚發公司RTM雙組份聚氨酯樹脂為例
 2、復合材料

聚發公司聚氨酯SMC片材模壓復合材料性能

聚發公司聚氨酯特殊拉擠工藝復合材料性能

聚發公司聚氨酯纏繞樹脂復合材料性能

以18m長信號塔為例:
  設計值要求能抵御35m/s風速的沖擊,與之對等的力約1200公斤。

結果:
  實驗條件只能提供2100公斤力,信號塔并未被破壞,測試后,信號塔仍能恢復原樣
結論:
  該信號塔抗風沖擊能力遠超設計值

四、前景
  1、成本
  拉擠工藝--以橋架產品為例

灌注工藝--以葉片產品為例

 2、應用及市場

拉擠工藝:
防火節能門窗
 ?光伏邊框
 ?光伏支架
 ?電力桁架
 ?電力橫擔
 ?物聯網托盤
 ?絕緣梯

纏繞工藝:
 信號塔
  ?電網電桿
  ?市政管道
  ?海水淡化管道
  ?儲油罐
  ?壓力容器

灌注工藝
 葉片
  ?游艇
  ?減震板簧
模壓工藝:
 預浸料
  ?BMC
  ?SMC
五、機遇
  ?政策支持:2017年1月23日,工信部、發改委、科技部、財政部編制的《新材料產業發展指南》,4月28日科技部正式印發《“十三五”材料領域科技創新專項規劃》,都要求發展高性能纖維復合材料和輕質高強材料,提升先進結構材料的保障能力和國際競爭力;
  ?市場發展:有助于解決能源和資料緊缺問題,可謂信息化發展服務;
  ?環境保護:利用輕質高強特性替代傳統金屬材質,可降低金屬生產及運行過程中的能耗,有助于國家低碳戰略的實施。
六、挑戰
  ?環境問題:2018年1月1日《中華人民共和國環境保護稅法》施行,目前全國5000家復材生產企業已有約3000家生產技術和環保意識落后的作坊式小企業實現轉產或關停;
  ?高性能材料:以高端碳纖維預浸料為代表的高性能材料仍落后于國外;
  ?產能和產業結構落后:缺少引領新技術的創新型、科技型企業。
轉型綠色發展助推產業結構優化升級
  ?復合材料制造企業基本不產生“三廢 ”、力爭做到與 “三廢 ”絕緣 ,實現綠色生產;
  ?降低樹脂的生產能耗、降低客戶的制造能耗;
  ?企業應加大創新投入,實現新技術、新設備和新工藝引領;
  ?環保型反應型阻燃劑的制備;
  ?連續纖維增強熱塑性復合材料技術

 
 
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