大家下午好,下面非常高興給大家介紹在風(fēng)電葉片制作過(guò)程當(dāng)中,我們德國(guó)科美林所帶來(lái)的聚氨酯結(jié)構(gòu)膠黏劑粘結(jié)系統(tǒng)獨(dú)特的應(yīng)用以及機(jī)械性能,這份報(bào)告所有的數(shù)據(jù)來(lái)自于我們德國(guó)的同事。在這個(gè)報(bào)告當(dāng)中我們有幾個(gè)章節(jié),花很簡(jiǎn)短的時(shí)間給大家介紹我們公司的概況。第二部分就是我們會(huì)在分子特性還有物理表現(xiàn)特性上面,在比較聚氨酯和環(huán)氧膠黏劑之間的區(qū)別。第三部分就是這個(gè)系統(tǒng)包含的設(shè)備應(yīng)用,以及聚氨酯結(jié)構(gòu)膠黏劑的一個(gè)品牌。接下來(lái)是部分是作為聚氨酯結(jié)構(gòu)膠黏劑,我們定位為QuadroBond的品牌,在結(jié)構(gòu)膠膠黏劑這是一個(gè)系列產(chǎn)品,最后給大家直關(guān)的介紹一個(gè)小的視頻,關(guān)于這個(gè)系統(tǒng)如何應(yīng)用的。
科美林作為專(zhuān)注于膠黏劑和密封膠的推廣公司,我們的產(chǎn)品應(yīng)用于中空玻璃行業(yè)、交通行業(yè)、建筑、通用工業(yè)、新能源行業(yè),在新能源行業(yè)我們的行業(yè)細(xì)分有光伏、光熱、以及風(fēng)電行業(yè)。憑借創(chuàng)新的膠黏劑和密封膠產(chǎn)品,我們的目標(biāo)是提供給客戶可以更高能源利用效率和合理的粘結(jié)方式來(lái)取代機(jī)械固定的方式,同時(shí)達(dá)到更有各的產(chǎn)品以及工藝質(zhì)量。
來(lái)自于德國(guó)的科美林公司隸屬于美國(guó)的美安盛公司,我們公司在全球密封年年解業(yè)務(wù)當(dāng)中排在全球前10名的位置。公司20多家工廠分布世界各地,在中國(guó)我們的工廠在南京,北京有一個(gè)辦公室。我們的工廠按照質(zhì)量、環(huán)境、職業(yè)健康安全以及能源關(guān)系體系進(jìn)行管理。接下來(lái)我們從兩個(gè)方面來(lái)比較一下環(huán)氧和聚氨酯膠黏劑之間的區(qū)別,一個(gè)角度就是在分子分度和物理特征上,另外一個(gè)角度就是材料本身在固化過(guò)程以及在后固化中表現(xiàn)的不同,那么對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)說(shuō)這是一組具有剛性的同事有眾多的官能團(tuán)分子組成,決定了這是一個(gè)高粘度體系。氨類(lèi)物質(zhì)具有強(qiáng)堿性,它可以和體系當(dāng)中的二氧化硅反應(yīng),所導(dǎo)致的這個(gè)混合物當(dāng)中會(huì)有液體的物質(zhì)析出,同時(shí)會(huì)增加這個(gè)體系的下垂性,因?yàn)樗投趸柚g的反應(yīng),在環(huán)氧樹(shù)脂的體系當(dāng)中加入更多量的二氧化硅,這種反應(yīng)更加增加了這個(gè)體系的高粘度。對(duì)于聚氨酯膠黏劑來(lái)說(shuō),它有多元醇和異氨酸脂組成,這個(gè)分子鏈?zhǔn)蔷哂腥嵝缘模@個(gè)體系是一個(gè)低粘度的體系,這個(gè)體系它是一個(gè)中性的,它不會(huì)和二氧化硅進(jìn)行反應(yīng),它需要更少量的二氧化硅,當(dāng)然在固化過(guò)程中他不會(huì)有析出的現(xiàn)象,在這個(gè)體系當(dāng)中它具有更好的下垂性,同時(shí)不會(huì)增加基體的粘度。
環(huán)氧可以在形成緊湊的、致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這種緊湊的分子結(jié)構(gòu)具有很低的分子位移和分子柔性,由此導(dǎo)致在一個(gè)外力作為這個(gè)材料的時(shí)候,力的荷載分布有限,這就有環(huán)氧的一個(gè)致命的問(wèn)題也就是脆性的問(wèn)題。但是環(huán)氧呢在極短的時(shí)間可以形成高模量的特性,相比較于聚氨酯,他是一個(gè)柔性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),但是這個(gè)機(jī)構(gòu)中依然具有剛性斷,分子之間具有很好的分子位移性。當(dāng)一個(gè)外力作用于這個(gè)材料的時(shí)候,它的載荷分布可以很好的分布開(kāi)來(lái),它的韌性比較好,但是另外一個(gè)現(xiàn)象就是在固化的時(shí)候會(huì)需要一定的時(shí)間來(lái)達(dá)到它的高模量。
在后固化過(guò)程當(dāng)中,依然有一些開(kāi)放的官能團(tuán)需要進(jìn)行100%的固化。對(duì)于環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)說(shuō),由此加溫導(dǎo)致環(huán)氧本身保留一定的殘余應(yīng)力以及收縮性。相較于聚氨酯來(lái)說(shuō)這個(gè)體系不需要加熱,分子之間富有很好的分子鏈段的位移。在固化之后的聚氨酯體系當(dāng)中殘余應(yīng)力性質(zhì),收縮性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小。
我們用一個(gè)直觀的方法來(lái)從宏觀上比較于兩種體系在固化之后的一些區(qū)別。我們采用一個(gè)鋁箔制作半圓形的圓柱體,分別把聚氨酯和環(huán)氧膠黏劑混合膠黏劑并填充到模具中,把試樣放置在玻璃平板上并加溫70度,2小時(shí),冷卻之后,裁量試樣的變形量,來(lái)看固化之后的區(qū)別。
大家可以看到在環(huán)氧的固化體系當(dāng)中,它的膠條的兩端有翹曲的現(xiàn)象,相比較聚氨酯是非常大的。這就體現(xiàn)了體系的內(nèi)應(yīng)力釋放出來(lái)的結(jié)果。大家可以想象一下,在整個(gè)葉片當(dāng)中,在整個(gè)體系結(jié)構(gòu)膠內(nèi)置中,它的內(nèi)力是無(wú)法釋放的,所以這個(gè)內(nèi)應(yīng)力會(huì)一直保持在體系當(dāng)中。
我們定義我們的系統(tǒng)名稱(chēng)叫做QuadroBond技術(shù),這個(gè)技術(shù)包含兩個(gè)方面,一方面是高性能聚氨酯膠黏劑本身是用于先進(jìn)風(fēng)電葉片的粘結(jié),另外一部分是結(jié)合我們聚氨酯膠黏我們推廣的快速的四條膠條平行施工的設(shè)備。
綜合我們的系統(tǒng)有以下幾點(diǎn)的性能特點(diǎn),關(guān)于施工方面,聚氨酯體系是比較易于機(jī)器施工,配合QuadroBond的設(shè)備可以達(dá)到快速施工,縮短工藝時(shí)間。同時(shí)聚氨酯的粘結(jié)廣泛性是非常廣泛的,同時(shí)不需要底涂的搭配,這個(gè)體系可以進(jìn)行溫度的加穩(wěn)固化,同時(shí)也可以不需要加溫固化。
從另一方面對(duì)于聚氨酯來(lái)說(shuō)它的放熱反應(yīng)會(huì)更為平穩(wěn),會(huì)有更好的、更優(yōu)秀的耐疲勞性能,同時(shí)在這個(gè)聚氨酯體系當(dāng)中,產(chǎn)品系列當(dāng)中我們還有低粘度的用于修補(bǔ)方案的這種低粘度產(chǎn)品。在這一頁(yè)當(dāng)中這是我們的用于合模粘結(jié)的幾個(gè)基本特征,這是雙組分聚氨酯,無(wú)溶劑,藍(lán)色的,具有很好的無(wú)下垂性,至少在50mm高度膠條時(shí)無(wú)下垂。它的重量比是100:52,適用期45分鐘,拉伸強(qiáng)度40.4Mpa,斷裂伸長(zhǎng)率1.9%,E-模量是3.86Gpa.
在德國(guó)實(shí)驗(yàn)室里面我們采用了大量的拉伸剪切試樣,但是發(fā)現(xiàn)很多數(shù)據(jù)的破壞是玻璃鋼本身基材的破壞。這兩個(gè)強(qiáng)度我們從另外的角度來(lái)評(píng)測(cè)聚氨酯結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度采用兩個(gè)方法,一是抗剪切強(qiáng)度等于29.6兆帕,第二個(gè)部分是對(duì)接的兩個(gè)不銹鋼的材料,對(duì)接可以達(dá)到41.3個(gè)兆帕。我們有兩個(gè)疲勞測(cè)試,一個(gè)拉伸剪切的拉伸疲勞測(cè)試,另外是交替載荷的疲勞測(cè)試,來(lái)評(píng)估我們聚氨酯結(jié)構(gòu)膠膠黏劑的疲勞性能。
第一個(gè)是關(guān)于拉伸剪切的拉伸疲勞測(cè)試,定義為R=0.1,這個(gè)代表著我們?cè)O(shè)定最大的拉伸強(qiáng)度實(shí)在10兆帕,對(duì)應(yīng)的是在最小的拉伸力是1個(gè)兆帕之間按照一定的頻率往復(fù)進(jìn)行循環(huán)的拉伸。這個(gè)圖表是我們的拉伸疲勞數(shù)據(jù),大家可以關(guān)注一個(gè)點(diǎn),就是在于6個(gè)兆帕的時(shí)候,我們的拉伸循環(huán)次數(shù)可以達(dá)到5900萬(wàn)次,但是這個(gè)材料依然沒(méi)有被破壞,所以我們把這個(gè)材料繼續(xù)分別放在14兆帕和12兆帕,可以看到紅色的點(diǎn)代表著和初始的沒(méi)有經(jīng)過(guò)其他拉伸的狀態(tài)是一致的。
第二個(gè)是交替載荷疲勞測(cè)試,定義為R=-1,兩個(gè)方向,一個(gè)拉伸和壓縮,比如20兆帕的拉伸強(qiáng)度,另外相反的方向我們是壓縮20個(gè)兆帕的強(qiáng)度來(lái)進(jìn)行往復(fù)的破壞。
另外一個(gè)角度我們對(duì)于固化體系,固化的過(guò)程當(dāng)中區(qū)別于環(huán)氧的固化性能,這個(gè)我們想表達(dá)一下關(guān)于聚氨酯的固化性能。對(duì)于環(huán)氧來(lái)說(shuō)它的固化是在加熱之后瞬間就可以達(dá)到100%的完全固化,但是對(duì)于聚氨酯來(lái)說(shuō),聚氨酯表現(xiàn)的另外一個(gè)性能就是它需要一定的持續(xù)時(shí)間來(lái)完成它的100%的完全固化。我們用拉伸剪切強(qiáng)度來(lái)評(píng)測(cè),來(lái)監(jiān)控這個(gè)固化的進(jìn)程,制作很多的拉伸剪切試樣放在50度的環(huán)境里面進(jìn)行加溫3個(gè)半小時(shí),可以達(dá)到介于10個(gè)兆帕的拉伸強(qiáng)度。在把這個(gè)試樣放在室溫情況下會(huì)繼續(xù)進(jìn)行持續(xù)的固化,在24個(gè)小時(shí)甚至于在7天之后,我們可以看到它依然可以達(dá)到和完全固化強(qiáng)度一樣的強(qiáng)度。
另外一個(gè)方面我們用另外一個(gè)溫度來(lái)加熱拉伸剪切試樣,使用70度的加熱溫度2個(gè)小時(shí),可以看到聚氨酯結(jié)構(gòu)膠的拉伸剪切可以達(dá)到近于10個(gè)兆帕。在之后的常溫固化當(dāng)中,在24小時(shí)進(jìn)一步的7天之后可以達(dá)到它的完全固化。
聚氨酯結(jié)構(gòu)膠黏劑不是一個(gè)產(chǎn)品,它是一個(gè)系列的產(chǎn)品,同時(shí)得到GL的認(rèn)證,我們的產(chǎn)品體系涵概從年度角度來(lái)說(shuō),A組分可以從2000-300萬(wàn),B組分可以從200-250萬(wàn)。這個(gè)小的視頻給大家展示這個(gè)產(chǎn)品系列,這個(gè)是一個(gè)高粘度的用于風(fēng)電葉片的粘接所用的高粘度膠黏劑,他可以在很高的膠層厚度下可以達(dá)到不下垂的性能,另外一個(gè)是低粘度的產(chǎn)品,可以用于進(jìn)行修補(bǔ)方案的填封等等。從反應(yīng)固化的角度來(lái)說(shuō),我們可以最快提供低至5分鐘的固化反應(yīng)時(shí)間。
最后一頁(yè)給大家展示一下這個(gè)設(shè)備,包括膠黏劑的一個(gè)直觀的應(yīng)用。這個(gè)設(shè)備高度達(dá)5米,它可以實(shí)現(xiàn)4條膠條線同時(shí)施工。他的涂覆量在葉片的前緣,中間兩條可以達(dá)到的涂覆速率是12升每分鐘,在后緣它的涂覆速率可以達(dá)到20升每分鐘,謝謝大家!(根據(jù)速記發(fā)出,如有錯(cuò)誤請(qǐng)諒解!)