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10月17~19日,2023北京國(guó)際風(fēng)能大會(huì)暨展覽會(huì)在北京盛大開(kāi)幕。本次大會(huì)以“構(gòu)筑全球穩(wěn)定供應(yīng)鏈 共建能源轉(zhuǎn)型新未來(lái)”為主題,匯集了近千家國(guó)內(nèi)外企業(yè)參展。湖北匯富納米材料股份有限公司攜前沿產(chǎn)品和創(chuàng)新解決方案,針對(duì)風(fēng)電膠產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)、難點(diǎn),提出一系列氣相法納米材料賦能舉措,助力風(fēng)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
作為國(guó)產(chǎn)氣相納米材料制造商和服務(wù)商,匯富納米研發(fā)、制造的氣相二氧化硅是一種無(wú)機(jī)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(yī)藥、化學(xué)機(jī)械拋光、催化劑載體等行業(yè)和領(lǐng)域。在液態(tài)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(jié)劑、流動(dòng)助劑來(lái)使用,具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。 雙組分環(huán)氧風(fēng)能葉片膠,主要應(yīng)用于風(fēng)電葉片粘接,內(nèi)部機(jī)電密封,輪轂、軸承粘接,由于環(huán)氧膠的固化收縮率小、工藝優(yōu)良、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),目前成為主流的風(fēng)電葉片用結(jié)構(gòu)膠。 風(fēng)能是匯富納米近年來(lái)研發(fā)、探索和布局的重點(diǎn)領(lǐng)域和方向,通過(guò)研究氣相二氧化硅在環(huán)氧風(fēng)電膠中的應(yīng)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(shí)驗(yàn)性能,為風(fēng)電膠性能提升和改善提出建設(shè)性新思路、新方法。 一系列實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果表明,氣相二氧化硅作為無(wú)機(jī)增稠劑能有效提升環(huán)氧葉片膠的粘性和觸變性,疏水性產(chǎn)品增稠效果和觸變性更佳。通過(guò)考察HB-139與市場(chǎng)銷售的競(jìng)品A、競(jìng)品B增稠觸變性以及力學(xué)性能包括拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度等性能指標(biāo)和時(shí)間參數(shù)、添加量對(duì)雙組分環(huán)氧風(fēng)能葉片膠的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),HB-139與市售競(jìng)品的增稠觸變性、抗下垂性、力學(xué)性能相當(dāng)。 氣相二氧化硅作為填料、增強(qiáng)劑、增稠劑,當(dāng)以推薦添加量6%-8%添加入環(huán)氧風(fēng)電膠后,可以提高膠料的力學(xué)性能、耐磨性能和耐候性能,有助于提升風(fēng)能葉片膠強(qiáng)度和壽命。 一、親水型/疏水型氣相二氧化硅對(duì)環(huán)氧風(fēng)電膠增稠觸變性影響 表1 圖1 由圖1結(jié)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(huán)氧風(fēng)電膠呈流體狀,添加疏水型氣相二氧化硅HB-139的環(huán)氧風(fēng)電膠成型明顯,呈現(xiàn)膏狀。在同等垂直重力作用下,HB-139的抗下垂性明顯優(yōu)于HL-200。疏水型氣相二氧化硅在環(huán)氧風(fēng)電膠中可起到良好的增稠效果。 結(jié)合表1分析可知,在相同條件下制備環(huán)氧風(fēng)電膠,靜置狀態(tài)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(huán)氧體系為強(qiáng)極性,體系中的羥基、醚鍵等會(huì)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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)減弱,導(dǎo)致增稠效果變差,所以在環(huán)氧膠粘劑體系應(yīng)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(jìng)品增稠觸變性比較 表2 圖2 選取HB-139與同類型競(jìng)品A、競(jìng)品B進(jìn)行增稠觸變性和抗下垂性能測(cè)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(jīng)充分分散混合后,HB-139與競(jìng)品A、競(jìng)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?fàn)顟B(tài)。 比較表1數(shù)據(jù),HB-139與競(jìng)品A增稠觸變性相當(dāng),抗下垂性相當(dāng),二者增稠效果和觸變性優(yōu)于競(jìng)品B。 三、疏水型氣相二氧化硅HB-139與競(jìng)品力學(xué)性能比較 表3 通過(guò)對(duì)HB-139以及競(jìng)品A、B力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試。由表3數(shù)據(jù)可知,HB-139與競(jìng)品A、競(jìng)品B在拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、剪切強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度上表現(xiàn)相當(dāng)(在誤差范圍內(nèi))。 結(jié)論:氣相二氧化硅在環(huán)氧風(fēng)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(wú)控制流動(dòng)。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(chǎn)品性能方面,國(guó)產(chǎn)疏水型氣相二氧化硅HB-139在環(huán)氧風(fēng)電膠力學(xué)補(bǔ)強(qiáng)、粘接強(qiáng)度提升、抗下垂性上,與競(jìng)品比較具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
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