科创中国

风能是可再生清洁能源，2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会上宣布，中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。新能源发展“十四五规划”也提及中国风电年均新增装机5000万千瓦以上，2025年后，年均新增装机容量应不低于6000万千瓦。到2030年，中国风电累计装机容量至少达到8亿千瓦，到2060年至少达到30亿千瓦。

随着风电平价上网，降本增效将成为风电行业的新常态，而用于制备叶片的环氧树脂价格长期居高不下，且粘度高，成型慢、后固化时间长，生产效率低，开发出成本低、叶片制造生产效率高的风电叶片灌注聚氨是一项迫在眉睫的任务。本项目主要研究新一代风电叶片灌注聚氨酯，突破聚氨酯反应快、凝胶时间短的技术缺陷，研究聚氨酯灌注脱泡方式和玻纤除湿工艺，解决聚氨酯水分敏感易发泡的技术难题，实现聚氨酯在通常情况下正常灌注。

本项目开发新型大型风电叶片制造用聚氨酯，完全符合四川省“5+1”现代工业体系决策部署，是对德阳市五大主导产业中先进材料的发展的有力支撑。项目获得了四川省科技计划重点研发项目支持（2017GZ0130），经过持续研究研发，创新性开发出风电叶片用灌注聚氨酯，解决了聚氨酯凝胶时间短、水分敏感、易发泡、韧性差、放热剧烈等缺陷，提出“震动脱泡理论”解决了灌注过程中起泡、发白、鼓包等技术难题，打破了Bayer、Covestro等国外巨头的技术断垄，申报了多项发明专利，使东树公司成为国内外掌握该项技术为数不多的企业。产品已经完成了各项测试及织物匹配试验，通过了GL认证，建设完成中试放大生产线1条，具备批量生产和供货能力，目前正与远景、金风、天津风电公司等进行试验评估。

本项目突破了聚氨酯应用缺陷，通过引入带有双键和羟基的活性稀释剂与聚合MDI反应，解决了常规聚氨酯反应快，粘度高，凝胶时间短的问题；本项目优选了适宜的引发、促进体、抑制剂体系，将自由基聚合和加成聚合反应有机结合，实现了慢引发、速聚合、快固化的优良工艺特性；本项目通过对聚氨酯体系催化剂、消泡剂和除水剂等助剂的系统研究，彻底解决了聚氨酯通常条件下灌注起泡多，对水分敏感的问题，摆脱了对真空手套箱的以来，创造性引入了“震动脱泡”方式，摒弃传统真空箱脱泡，解决了灌注FRP过程中的微气泡和白丝问题，实现了FRP、泡沫等常规条件下的正常灌注，形成多项核心关键技术，申报发明专利多项，其中1项已经获得授权。德阳是重装之都，在装备制造和先进材料领域拥有雄厚的发展基础，拥有东方风电等国内知名风电整机制造大厂，也有四川东树这样的风光一体化先进材料研发的高新技术企业。东树公司在风电叶片基体树脂研究领域处于行业领导地位，先后承担了国家863风电环氧树脂国产化等重点项目，主持编制了风电叶片环氧树脂、结构胶国家标准等，获得四川省科技进步三等奖等各层级奖励。借助于我市的坚实基础和相关产业链的部署，以及未来市场对新型风电叶片用聚氨酯材料的需求，本项目具有广阔的应用前景，目前正与远景、金风、天津风电公司等进行试验评估，今年将在东方风电新叶型上批量应用。