巨石E6高性能玻璃纤维

    JEC复合材料杂志第54期登载了一篇关于巨石集团研发的E6玻璃纤维的文章。文章说,为了满足风电市场对风轮叶片增强材料的技术要求,巨石集团于2006年开始研发自己的高性能玻璃纤维。研发工作获得成功,于2008年研制出E6――一种独特成分的玻璃纤维。E6玻璃纤维具有比传统E玻璃纤维更优的力学性能,使之能够进入新的用途,特别是风能领域。巨石于2009年正式推出E6,现在已向客户供应这种崭新的玻璃纤维。
    在E6玻璃纤维的研发过程中,巨石与其风能客户紧密合作,充分考虑他们严格的技术要求,目标是为风轮叶片的制造提供更好的玻璃纤维。
    更长的风轮叶片可减少风力发电的成本,但要求玻璃纤维增强材料具有更高的力学性能和抗疲劳性。此外,风力发电机装在空旷的户外,甚至海上,在那里它们遭受严酷的环境条件。在研发E6高性能玻璃纤维时充分考虑了这些因素。与传统的E玻璃纤维相比,E6玻璃纤维为风能用途提供了新的技术平台,因其以下优点而能制造更强、更轻和更耐久的风轮叶片:
    ・拉伸强度可提高15%;
    ・模量(刚度)可提高10%;
    ・更高的耐疲劳性使叶片更耐用,维护费用更低;
    ・显著提高的耐腐蚀性使叶片寿命更长(特别在海上风电场)。
    为风轮叶片专门设计的浸润剂
    现在的风轮叶片制造技术主要使用聚酯树脂和环氧树脂。主要成型工艺是手糊、预浸料成型和真空辅助树脂灌注成型。为优化E6玻璃纤维在这些树脂和制造工艺中的性能和成型效率,巨石研发人员开展了广泛、创新的浸润剂研究。使用一种改性环氧乳液和几种特别的表面处理剂改善了织造性能和玻璃纤维与树脂基体之间的粘结。
    对环氧树脂体系,巨石研发了398直接无捻粗纱,它是在E6玻璃纤维表面使用一种专有的硅烷基浸润剂。398专为增强环氧树脂而设计,它与胺类固化剂和酸酐类固化剂都相容。此产品用来织造单向、双轴向或多轴向织物,具有优良的织造性能,可织成清洁和非常平整的织物。与环氧树脂相结合,398可提供优良的力学性能,尤其可提供高压缩强度。它适用于预浸料和树脂灌注成型工艺。下表显示出用398制造的复合材料样品与目前风轮叶片制造中广泛使用的一种主要竞争产品的力学性能比较。 
   
    对聚酯树脂体系,巨石研发了386T直接无捻粗纱,这也是用专有的硅烷基浸润剂涂覆的E6玻璃纤维制成。此产品也为织造单向、双轴向或多轴向织物而设计,具有优良的织造性能。386T可提供卓越的力学性能,适用于真空辅助树脂灌注成型工艺。这种新的高强度玻纤无捻粗纱特别适合于增强大型叶片中的高应力部位。、印度和欧洲的几家风轮叶片大厂商正开始使用E6玻璃纤维增强织物。
    环境友好的制造技术
    在研发E6玻璃纤维平台的时候,巨石的研发和工程团队十分关注清洁生产。他们采用更科学的生产技术和工艺过程来提高产品性能,同时显著减少污染物的排放,把巨石的环境足迹降到小。