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匯富納米國產氣相納米材料亮相北京國際風能展
文章來源:中化新網     更新時間:2023-10-24 14:27:05
10月17~19日,2023北京國際風能大會暨展覽會在北京盛大開幕。本次大會以“構筑全球穩定供應鏈 共建能源轉型新未來”為主題,匯集了近千家國內外企業參展。湖北匯富納米材料股份有限公司攜前沿產品和創新解決方案,針對風電膠產業痛點、難點,提出一系列氣相法納米材料賦能舉措,助力風能產業高質量發展。

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  作為國產氣相納米材料制造商和服務商,匯富納米研發、制造的氣相二氧化硅是一種無機納米新材料,別名氣相法白炭黑。廣泛用于涂料油墨、膠粘劑和密封劑、塑料、橡膠、食品、醫藥、化學機械拋光、催化劑載體等行業和領域。在液態體系中常用作增稠劑、觸變劑、防沉劑、防流掛劑、消光劑和消泡劑助劑,在固體粉末中可作為抗結劑、流動助劑來使用,具有優異的化學穩定性和熱穩定性。

  雙組分環氧風能葉片膠,主要應用于風電葉片粘接,內部機電密封,輪轂、軸承粘接,由于環氧膠的固化收縮率小、工藝優良、化學穩定性好等優點,目前成為主流的風電葉片用結構膠。

  風能是匯富納米近年來研發、探索和布局的重點領域和方向,通過研究氣相二氧化硅在環氧風電膠中的應用和變化,比較親水型氣相二氧化硅HL-200與該親水型處理后得到的疏水型氣相二氧化硅HB-139實驗性能,為風電膠性能提升和改善提出建設性新思路、新方法。

  一系列實驗探究結果表明,氣相二氧化硅作為無機增稠劑能有效提升環氧葉片膠的粘性和觸變性,疏水性產品增稠效果和觸變性更佳。通過考察HB-139與市場銷售的競品A、競品B增稠觸變性以及力學性能包括拉伸強度、斷裂伸長率、剪切強度、剝離強度等性能指標和時間參數、添加量對雙組分環氧風能葉片膠的影響。結果發現,HB-139與市售競品的增稠觸變性、抗下垂性、力學性能相當。

  氣相二氧化硅作為填料、增強劑、增稠劑,當以推薦添加量6%-8%添加入環氧風電膠后,可以提高膠料的力學性能、耐磨性能和耐候性能,有助于提升風能葉片膠強度和壽命。

  一、親水型/疏水型氣相二氧化硅對環氧風電膠增稠觸變性影響

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表1

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圖1

  由圖1結果可知,在同等添加量下,添加親水型氣相二氧化硅的HL-200的環氧風電膠呈流體狀,添加疏水型氣相二氧化硅HB-139的環氧風電膠成型明顯,呈現膏狀。在同等垂直重力作用下,HB-139的抗下垂性明顯優于HL-200。疏水型氣相二氧化硅在環氧風電膠中可起到良好的增稠效果。

  結合表1分析可知,在相同條件下制備環氧風電膠,靜置狀態下,疏水型氣相二氧化硅HB-139的粘度高、觸變性好,主要是由于環氧體系為強極性,體系中的羥基、醚鍵等會和一部分表面硅羥基相互作用,造成氣相二氧化硅的三維網狀結構減弱,導致增稠效果變差,所以在環氧膠粘劑體系應用中,常使用疏水型氣相二氧化硅即處理型氣相二氧化硅。

  二、疏水型氣相二氧化硅HB-139與競品增稠觸變性比較

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表2

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圖2

  選取HB-139與同類型競品A、競品B進行增稠觸變性和抗下垂性能測試,同等條件下得到表2和圖2。

  由圖2觀察可知,在相同添加量下,經充分分散混合后,HB-139與競品A、競品B均保持膏狀,在相同垂直重力影響下,依舊保持良好的靜止狀態。

  比較表1數據,HB-139與競品A增稠觸變性相當,抗下垂性相當,二者增稠效果和觸變性優于競品B。

  三、疏水型氣相二氧化硅HB-139與競品力學性能比較

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表3

  通過對HB-139以及競品A、B力學性能進行測試。由表3數據可知,HB-139與競品A、競品B在拉伸強度、斷裂伸長率、剪切強度、剝離強度上表現相當(在誤差范圍內)。

  結論:氣相二氧化硅在環氧風電葉片膠中可作為增稠觸變劑,能有效增加葉片膠的粘性、稠度,提升垂直面的施工的便利性,可減少膠料無控制流動。在適量添加量下,疏水型氣相二氧化硅增稠觸變性好于親水型。在提升膠料產品性能方面,國產疏水型氣相二氧化硅HB-139在環氧風電膠力學補強、粘接強度提升、抗下垂性上,與競品比較具有較強的競爭力。

 

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