Полиуретановые компаунды: 4 перспективные области применения

1、 Лопасти ветровых турбин
Используемый процесс: вакуумное инфузионное формование

В апреле 2016 года компания COST успешно провела пробное производство первой в мире лопасти ветряной турбины мощностью 1,5 МВт из новой высокоэффективной системы полиуретановых смол. В полиуретановой лопасти длиной 37,5 м и весом около 6 тонн использовалась стекловолоконная ткань производства компании Chongqing International Composites Company, которая была успешно испытана в Шанхайском научно-исследовательском институте стеклопластиков на оборудовании для литья полиуретана в режиме реального времени немецкой компании Asahi Baishi. Успех процесса инфузии полиуретана для больших лопастей вызвал широкий резонанс в отрасли. По сравнению с традиционными композитами на основе эпоксидных смол, полиуретановые композиты обладают лучшими механическими свойствами, более быстрой скоростью отверждения и более экологичны благодаря меньшему количеству органических летучих веществ. Более легкие и длинные лопасти означают более высокую эффективность выработки электроэнергии и более низкие затраты на ее производство, что является тенденцией развития мировой ветроэнергетики. Полиуретановые компаунды преодолевают ограничения существующих материалов и предлагают новые решения для отрасли.
В октябре 2018 года был успешно установлен и введен в эксплуатацию первый комплект лопастей ветротурбины, изготовленных с использованием полиуретановой смолы. Установленная лопасть ветротурбины (модель WB113-PU) длиной 55,2 метра и мощностью 2 мегаватта, а ее основные балки и полотна изготовлены из материала Crestron на основе полиуретановой смолы. Установка ветряной турбины была завершена на ветряной электростанции, расположенной в городе Тиелинг, провинция Ляонин, которая управляется компанией Liaoning Datang International New Energy Co. Чтобы получить соответствующие сертификаты, новые лопасти ветряной турбины должны были пройти целый ряд строгих испытаний, проводимых третьими сторонами. Чтобы гарантировать, что лопасти ветряной турбины смогут соответствовать требованиям длительной стабильной работы в суровых условиях, компания Costron провела всесторонние испытания характеристик лопастей ветряной турбины и успешно прошла статические и усталостные испытания (включая маятниковую вибрацию и направление качания), проведенные Пекинским сертификационным центром Check & Balance (CGC). Таким образом, компания Costron подает сильный сигнал отрасли о том, что наступила эра использования полиуретана для изготовления более длинных и прочных лопастей ветряных турбин.
В июне 2019 года компания Costron доставила в Китай первый заказ на полиуретановое сырье для лопастей ветряных турбин. Costron поставила полиуретановые смолы компании Zhuzhou Times New Material Technology (TMT), одному из крупнейших китайских производителей ветряных лопастей, для производства 18 полиуретановых ветряных лопастей длиной 59,5 метра, а также для крышек аэродинамических профилей и устойчивых к сдвигу полотнищ. Поставка этих лопастей для Envision предвещает использование полиуретановых смол Costron в лопастях для коммерческих проектов ветряных электростанций.

2、Дверные и оконные профили
Принятие технологии: пултрузионное формование

Компания Huntsman и ее партнеры выпустили полиуретановые композитные окна и двери с системой “полный мост”. Окна и двери полиуретановой композитной системы полного моста изготовлены из легких высокопрочных полиуретановых композитов с использованием ресурсо- и энергосберегающих материалов. Эта система также обладает отличной огнестойкостью, с огнестойким стеклом и фурнитурой, все окно может быть огнестойким до одного часа. Поэтому с момента выхода на рынок эта система получила широкое признание в отрасли.

3、 Проволочный полюс
Принятие технологии: формовка обмотки

В сентябре 2018 года компания BASF заявила, что планирует сотрудничать с небольшими независимыми производителями электроэнергии и операторами связи на Филиппинах, чтобы удовлетворить спрос на полиуретановые композитные столбы для коммунальных служб со стороны этих компаний. BASF продвигает коммунальные столбы Boldur на Филиппинах, поскольку эта страна является одним из регионов, наиболее подверженных тайфунам и другим стихийным бедствиям. В среднем на Филиппины обрушивается 19 тайфунов в год. Прочные и легкие, весящие менее четверти веса традиционного бетонного столба, столбы Boldur могут быть установлены с минимальным привлечением рабочей силы и подъемного оборудования, их можно устанавливать в отдаленных горных и болотистых районах, а также в труднодоступной местности.
В июле этого года полиуретановые композитные столбы BASF были приняты на вооружение крупным японским дистрибьютором коммунальных столбов, что стало первой коммерческой продажей. Изготовленные из полиуретана Elastolit, столбы BASF Boldur используют технологию намотки волокон, чтобы противостоять экстремальным погодным условиям и обеспечивать надежное электроснабжение пострадавших районов. При весе всего 220 кг столбы Boldur обладают прочностью на изгиб в 10 раз больше своего веса. Производимые в Южной Корее, столбы Boldur могут иметь индивидуальную длину, прочность и жесткость, чтобы удовлетворить различные потребности дистрибьюторов и поставщиков энергии. Длина столбов варьируется от менее 8 до 12 метров, а прочность на разрыв – от менее 4 до более 20 килоньютонов (кН). Столбы также огнестойки и быстро самозатухают.

4, Башня связи 5G
Принятие технологии: намотка формовки

С наступлением эры 5G компания BASF применяет полиуретановые композиты для строительства башен связи 5G с использованием полиуретана Elastolit. Компания Anhui Huike Hengyuan Composites Co., Ltd (Huike) использовала Elastolit для строительства 60 башен связи в Пекине, Сучжоу и нескольких городах Хэйлунцзян и Цзянси.
Башни из эластолита легче традиционных бетонных или стальных конструкций и могут быть быстро установлены даже в отдаленных районах, выдерживая при этом суровые погодные условия, такие как обильный снег и сильный ветер.
Башня высотой 35 метров, изготовленная из полиуретанового композита BASF, весит около 1 500 – 1 800 килограммов и обладает прочностью на разрыв, в десять раз превышающей ее собственный вес. Кроме того, башни связи из Elastolit более экономичны, чем обычные стальные башни, поскольку Elastolit устойчив к ржавчине и коррозии и требует меньшего обслуживания. Поверхность покрыта специально разработанным покрытием, устойчивым к ультрафиолетовому излучению, что продлевает срок ее службы. Оно также является огнестойким и самозатухающим.