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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:1097
            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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