V odvetví veternej energie sa epoxidová živica v súčasnosti široko používa v materiáloch na výrobu lopatiek veterných turbín. Epoxidová živica je vysoko výkonný materiál s vynikajúcimi mechanickými vlastnosťami, chemickou stabilitou a odolnosťou proti korózii. Pri výrobe lopatiek veterných turbín sa epoxidová živica široko používa v konštrukčných komponentoch, konektoroch a povlakoch lopatiek. Epoxidová živica môže poskytnúť vysokú pevnosť, vysokú tuhosť a odolnosť proti únave v nosnej konštrukcii, kostre a spojovacích častiach lopatky, čím zabezpečuje stabilitu a spoľahlivosť lopatky.

 

Epoxidová živica môže tiež zlepšiť odolnosť lopatiek voči šmyku vetra a nárazu, znížiť hluk z vibrácií lopatiek a zlepšiť účinnosť výroby veternej energie. V súčasnosti sa epoxidová živica a modifikované vytvrdzovanie sklenenými vláknami stále používajú priamo v materiáloch lopatiek veterných turbín, čo môže zlepšiť pevnosť a odolnosť proti korózii.

 

V materiáloch lopatiek veterných turbín si aplikácia epoxidovej živice vyžaduje aj použitie chemických produktov, ako sú vytvrdzovacie činidlá a urýchľovače:

 

Po prvé, najbežnejšie používaným epoxidovým vytvrdzovacím činidlom v priemysle veternej energie je polyéteramín

 

Typickým produktom je polyéteramín, ktorý je tiež najčastejšie používaným epoxidovým živicovým vytvrdzovacím činidlom v priemysle veternej energie. Polyéteramínové epoxidové vytvrdzovacie činidlo sa používa pri vytvrdzovaní matricových epoxidových živíc a štrukturálnych lepidiel. Má vynikajúce komplexné vlastnosti, ako je nízka viskozita, dlhá životnosť, odolnosť proti starnutiu atď. Široko sa používa pri výrobe veternej energie, tlači a farbení textilu, antikoróznej ochrane železníc, hydroizolácii mostov a lodí, prieskume ropy a bridlicového plynu a ďalších oblastiach. Polyéteramínový priemysel predstavuje viac ako 62 % veternej energie. Treba poznamenať, že polyéteramíny patria medzi organické amínové epoxidové živice.

 

Podľa výskumu sa polyéteramíny môžu získať amináciou polyetylénglykolu, polypropylénglykolu alebo kopolymérov etylénglykolu/propylénglykolu za vysokej teploty a tlaku. Výberom rôznych polyoxoalkylových štruktúr je možné upraviť reakčnú aktivitu, húževnatosť, viskozitu a hydrofilnosť polyéteramínov. Polyéteramín má výhody dobrej stability, menšieho bielenia, dobrého lesku po vytvrdnutí a vysokej tvrdosti. Dokáže sa tiež rozpustiť v rozpúšťadlách, ako je voda, etanol, uhľovodíky, estery, etylénglykolétery a ketóny.

Podľa prieskumu spotreba polyéteramínov v Číne prekročila 100 000 ton, čo predstavuje tempo rastu viac ako 25 % za posledných niekoľko rokov. Očakáva sa, že do roku 2025 objem trhu s polyéteramínmi v Číne v krátkodobom horizonte prekročí 150 000 ton a tempo rastu spotreby polyéteramínov by malo v budúcnosti dosiahnuť približne 8 %.

 

Výrobným podnikom polyéteramínu v Číne je spoločnosť Chenhua Co., Ltd., ktorá má dve výrobné základne v mestách Yangzhou a Huai'an. Celkovo má ročnú produkciu 31 000 ton polyéteramínu (koncový aminopolyéter) (vrátane projektovanej kapacity 3 000 ton/rok pre polyéteramín vo výstavbe), 35 000 ton/rok alkylglykozidov, 34 800 ton/rok spomaľovačov horenia, 8 500 ton/rok silikónového kaučuku, 45 400 ton/rok polyéteru, 4 600 ton/rok silikónového oleja a ďalšie výrobné kapacity 100 ton/rok. Spoločnosť Future Changhua Group plánuje investovať približne 600 miliónov juanov do priemyselného parku Huai'an v provincii Jiangsu s cieľom vybudovať ročnú produkciu 40 000 ton polyéteramínu a 42 000 ton polyéteru.

 

Medzi reprezentatívne podniky zaoberajúce sa polyéteraminom v Číne patria aj spoločnosti Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology a Wanhua Chemical. Podľa štatistík plánovaných projektov vo výstavbe dlhodobá plánovaná výrobná kapacita polyéteraminov v Číne v budúcnosti presiahne 200 000 ton. Očakáva sa, že dlhodobá výrobná kapacita polyéteraminov v Číne presiahne 300 000 ton ročne a dlhodobý rastový trend bude naďalej vysoký.

 

Po druhé, najrýchlejšie rastúce epoxidové živicové vytvrdzovacie činidlo v priemysle veternej energie: anhydrid kyseliny metyltetrahydroftalovej

 

Podľa prieskumu je najrýchlejšie rastúcim epoxidovým živicovým vytvrdzovacím činidlom v odvetví veternej energie anhydrid kyseliny metyltetrahydroftalovej. V oblasti epoxidových vytvrdzovacích činidiel pre veternú energiu existuje aj anhydrid kyseliny metyltetrahydroftalovej (MTHPA), ktorý je najčastejšie používaným vytvrdzovacím činidlom vo vysokovýkonných kompozitných materiáloch na báze epoxidovej živice vystužených uhlíkovými vláknami (alebo sklenenými vláknami) pre lopatky veterných elektrární, ktoré sa vyrábajú extrúznym lisovaním. MTHPA sa tiež používa v elektronických informačných materiáloch, farmaceutických výrobkoch, pesticídoch, živiciach a v národnom obrannom priemysle. Anhydrid kyseliny metyltetrahydroftalovej je dôležitým predstaviteľom anhydridových vytvrdzovacích činidiel a zároveň najrýchlejšie rastúcim typom vytvrdzovacieho činidla v budúcnosti.

 

Anhydrid kyseliny metyltetrahydroftalovej sa syntetizuje z maleínového anhydridu a metylbutadiénu syntézou diénov a následne sa izomerizuje. Vedúcim domácim podnikom je spoločnosť Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd. so spotrebou v Číne približne tisíc ton. S rýchlym hospodárskym rastom a zvyšovaním spotreby neustále rastie aj dopyt po náteroch, plastoch a gume, čo ďalej podporuje rast trhu s anhydridom kyseliny metyltetrahydroftalovej.

Okrem toho, anhydridové vytvrdzovacie činidlá zahŕňajú aj tetrahydroftalový anhydrid THPA, hexahydroftalový anhydrid HHPA, metylhexahydroftalový anhydrid MHHPA, metyl-p-nitroanilín MNA atď. Tieto produkty sa môžu použiť v oblasti epoxidových živicových vytvrdzovacích činidiel pre lopatky veterných turbín.

 

Po tretie, medzi epoxidové živicové vytvrdzovacie činidlá s najlepším výkonom v odvetví veternej energie patria izoforóndiamín a metylcyklohexándiamín.

 

Medzi najvýkonnejšími vytvrdzovacími činidlami na báze epoxidovej živice patria izoflurondiamín, metylcyklohexándiamín, anhydrid metyltetrahydroftalovej kyseliny, anhydrid tetrahydroftalovej kyseliny, anhydrid hexahydroftalovej kyseliny, anhydrid metylhexahydroftalovej kyseliny, metyl-p-nitroanilín atď. Tieto vytvrdzovacie činidlá majú vynikajúcu mechanickú pevnosť, vhodný prevádzkový čas, nízke uvoľňovanie tepla pri vytvrdzovaní a vynikajúcu prevádzkovú schopnosť vstrekovania a používajú sa v kompozitných materiáloch z epoxidovej živice a sklenených vlákien pre lopatky veterných turbín. Anhydridové vytvrdzovacie činidlá patria do skupiny vytvrdzovacích činidiel za tepla a sú vhodnejšie pre proces extrúzie lopatiek veterných turbín.

 

Medzi globálne výrobné podniky izoforóndiamínu patria spoločnosti BASF AG v Nemecku, Evonik Industries, DuPont v Spojených štátoch, BP vo Veľkej Británii a Sumitomo v Japonsku. Medzi nimi je Evonik najväčším podnikom na výrobu izoforóndiamínu na svete. Hlavnými čínskymi podnikmi sú Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical atď. so spotrebou v Číne približne 100 000 ton.

 

Metylcyklohexándiamín je zvyčajne zmes 1-metyl-2,4-cyklohexándiamínu a 1-metyl-2,6-cyklohexándiamínu. Je to alifatická cykloalkylová zlúčenina získaná hydrogenáciou 2,4-diaminotoluénu. Metylcyklohexándiamín sa môže použiť samostatne ako vytvrdzovacie činidlo pre epoxidové živice a môže sa tiež zmiešať s inými bežnými epoxidovými vytvrdzovacími činidlami (ako sú mastné amíny, alicyklické amíny, aromatické amíny, anhydridy kyselín atď.) alebo všeobecnými urýchľovačmi (ako sú terciárne amíny, imidazol). Medzi popredných výrobcov metylcyklohexándiamínu v Číne patria spoločnosti Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. a Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. Domáca spotreba je približne 7 000 ton.

 

Treba poznamenať, že organické amínové tvrdidlá nie sú také šetrné k životnému prostrediu a majú dlhšiu trvanlivosť ako anhydridové tvrdidlá, ale v porovnaní s anhydridovými druhmi tvrdidiel sú lepšie, čo sa týka výkonu a prevádzkovej doby.

 

Čína má v odvetví veternej energie širokú škálu produktov na výrobu epoxidových živíc, ale hlavné používané produkty sú jednotlivé produkty. Medzinárodný trh aktívne skúma a vyvíja nové produkty na výrobu epoxidových živíc a tieto produkty sa neustále modernizujú a iterujú. Pokrok týchto produktov na čínskom trhu je pomalý, najmä kvôli vysokým nákladom na náhradu receptúry produktov na výrobu epoxidových živíc vo veternom odvetví a absencii relatívne kompletných produktov. S neustálym pokrokom v technológii a integráciou epoxidových živíc s medzinárodným trhom však budú čínske produkty na výrobu epoxidových živíc v oblasti veternej energie tiež prechádzať neustálymi modernizáciami a iteráciami.


Čas uverejnenia: 27. novembra 2023