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聚氨酯復(fù)合材料現(xiàn)狀及未來

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2019-12-26  瀏覽次數(shù):1183
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(fù)合材料的樹脂;
 一、生產(chǎn)
 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(fù)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(huán)保性無明顯提升;
   單組份(無苯乙烯):以其他低氣味和低揮發(fā)單體做交聯(lián)劑,環(huán)保型提升,但是成本明顯升高、樹脂粘度大、發(fā)熱迅速集中、產(chǎn)品性能易發(fā)生缺陷,目前并無成熟產(chǎn)品在售。
 2、工藝和設(shè)備
  主要設(shè)備或模塊:
?雙組份供膠系統(tǒng)
?紗架及預(yù)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(shè)備

主要設(shè)備或模塊:
?纏繞控制系統(tǒng)
?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(shè)備或模塊:
?壓力系統(tǒng)
?模具
聚氨酯模壓工藝
主要設(shè)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(huán)保

1、工人和環(huán)境

?供料系統(tǒng)封閉
   拉擠工藝下,雙組份供料系統(tǒng)實現(xiàn)了樹脂的全封閉供料,避免了樹脂與人和環(huán)境的直接接觸;
?原材料不揮發(fā)
   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(fā)、無氣味;
?樹脂不經(jīng)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(jīng)皮吸收,且兩個組分很快反應(yīng)固化為固體,自行脫落;
?生產(chǎn)過程無三廢
   在工廠實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)后,整個生產(chǎn)過程基本不會產(chǎn)生任何的廢液、廢氣和廢固,對環(huán)境十分友好
2、產(chǎn)品
符合“低碳”的國家戰(zhàn)略和發(fā)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(fā)公司RTM雙組份聚氨酯樹脂為例
 2、復(fù)合材料

聚發(fā)公司聚氨酯SMC片材模壓復(fù)合材料性能

聚發(fā)公司聚氨酯特殊拉擠工藝復(fù)合材料性能

聚發(fā)公司聚氨酯纏繞樹脂復(fù)合材料性能

以18m長信號塔為例:
  設(shè)計值要求能抵御35m/s風(fēng)速的沖擊,與之對等的力約1200公斤。

結(jié)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(fù)原樣
結(jié)論:
  該信號塔抗風(fēng)沖擊能力遠超設(shè)計值

四、前景
  1、成本
  拉擠工藝--以橋架產(chǎn)品為例

灌注工藝--以葉片產(chǎn)品為例

 2、應(yīng)用及市場

拉擠工藝:
防火節(jié)能門窗
 ?光伏邊框
 ?光伏支架
 ?電力桁架
 ?電力橫擔(dān)
 ?物聯(lián)網(wǎng)托盤
 ?絕緣梯

纏繞工藝:
 信號塔
  ?電網(wǎng)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(yù)浸料
  ?BMC
  ?SMC
五、機遇
  ?政策支持:2017年1月23日,工信部、發(fā)改委、科技部、財政部編制的《新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》,4月28日科技部正式印發(fā)《“十三五”材料領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃》,都要求發(fā)展高性能纖維復(fù)合材料和輕質(zhì)高強材料,提升先進結(jié)構(gòu)材料的保障能力和國際競爭力;
  ?市場發(fā)展:有助于解決能源和資料緊缺問題,可謂信息化發(fā)展服務(wù);
  ?環(huán)境保護:利用輕質(zhì)高強特性替代傳統(tǒng)金屬材質(zhì),可降低金屬生產(chǎn)及運行過程中的能耗,有助于國家低碳戰(zhàn)略的實施。
六、挑戰(zhàn)
  ?環(huán)境問題:2018年1月1日《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》施行,目前全國5000家復(fù)材生產(chǎn)企業(yè)已有約3000家生產(chǎn)技術(shù)和環(huán)保意識落后的作坊式小企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)產(chǎn)或關(guān)停;
  ?高性能材料:以高端碳纖維預(yù)浸料為代表的高性能材料仍落后于國外;
  ?產(chǎn)能和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)落后:缺少引領(lǐng)新技術(shù)的創(chuàng)新型、科技型企業(yè)。
轉(zhuǎn)型綠色發(fā)展助推產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級
  ?復(fù)合材料制造企業(yè)基本不產(chǎn)生“三廢 ”、力爭做到與 “三廢 ”絕緣 ,實現(xiàn)綠色生產(chǎn);
  ?降低樹脂的生產(chǎn)能耗、降低客戶的制造能耗;
  ?企業(yè)應(yīng)加大創(chuàng)新投入,實現(xiàn)新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝引領(lǐng);
  ?環(huán)保型反應(yīng)型阻燃劑的制備;
  ?連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料技術(shù)

 
 
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