风机叶片风电设备中风电发电机的叶片是极为重要的关键部件,约占总成本的20%。目前国内风机叶片大部分采用玻纤增强的环氧树脂复合材料,但环氧复合材料存在韧性不足、低温性能差的缺点,在寒冷地区和气候条件较为恶劣的环境下,使用寿命会受到影响。
PU复合材料具有优良的综合性能,作为风机叶片可以克服环氧树脂复合材料的缺点,尤其适用于高功率、超高空和气候条件恶劣环境下作业的风能发电机组。欧美国家已制成了PU复合材料风机叶片,并已得到了应用,国内相关单位也正在开发此种材料。此外,PU胶粘剂和PU涂料在风叶片上也得到了应用。
太阳能太阳能的开发与PU材料关系密切,包括太阳能电池用热塑性聚氨酯弹性体(TPU)薄膜新材料、太阳能光伏组件背板与垫板均使用PU材料。
绿色环保的PU新材料水性PU2008年我国PU制品总量中有机溶剂高达33%,开发水性PU产品十分紧迫。目前我国水性PU总产能为10万吨/年,实际产量6万吨,主要应用于皮革涂饰剂(49%)、工业水性涂料(12%)、建筑乳胶漆(10%)、工业胶剂(9%)、汽车漆(8%)、手套涂层玻纤集束(5%)、织物涂层胶(4%)、木器漆(3%)。今后水性PU的主要开发方向是工业涂料、胶粘剂、建筑涂料和水性PU皮革涂层。
绿色生物质多元醇可取代部分(20%~30%)PPG,用于制造多种PU材料,包括PU硬泡、胶粘剂、涂料、弹性体和塑胶跑道等,目前已在汽车、建筑外保温和冰箱等领域得到应用。据有关资料报道,生物质多元醇与石油类多元醇相比能耗降低23%,非可再生资源消耗降低61%,向大气排放温室气体减少36%。
目前制备生物质多元醇的原料主要有植物油(包括蓖麻油、大豆油、棕榈油、松香油)和植物纤维素、木质素多元醇(原料一般为木材、竹子、甘蔗渣、粮作物秸秆、麦草、枯草等)以及蔗糖、淀粉等。当前生物质多元醇已实现工业化并得到应用的蓖麻油多元醇,以印度为主,技术来源于美国陶氏化学和德国巴斯夫;大豆油多元醇以北美为主;棕榈油多元醇以马来西亚为主。中国林业科学院林产化学工业研究所已研制成功松脂和油脂基酯多元醇,并与江苏力强化工有限公司建成5万吨/年生产线。上海中科合臣和山东莱州金田化工已制成大豆油多元醇,福建新达保温材料已制成以竹子为原料的植物纤维素多元醇。