Trong ngành công nghiệp điện gió, nhựa epoxy hiện đang được sử dụng rộng rãi làm vật liệu cánh tuabin gió. Nhựa epoxy là vật liệu hiệu suất cao với các tính chất cơ học, độ ổn định hóa học và khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Trong sản xuất cánh tuabin gió, nhựa epoxy được sử dụng rộng rãi trong các thành phần kết cấu, đầu nối và lớp phủ cánh. Nhựa epoxy có thể cung cấp độ bền, độ cứng và khả năng chống mỏi cao cho kết cấu đỡ, khung và các bộ phận kết nối của cánh, đảm bảo độ ổn định và độ tin cậy của cánh.

Nhựa epoxy cũng có thể cải thiện khả năng chịu lực cắt gió và va đập của cánh quạt, giảm tiếng ồn rung của cánh quạt và nâng cao hiệu suất phát điện gió. Hiện nay, nhựa epoxy và sợi thủy tinh biến tính vẫn được sử dụng trực tiếp trong vật liệu cánh quạt tuabin gió, giúp cải thiện độ bền và khả năng chống ăn mòn.

Trong vật liệu cánh tua-bin gió, việc ứng dụng nhựa epoxy cũng đòi hỏi phải sử dụng các sản phẩm hóa học như chất đóng rắn và chất tăng tốc:

Đầu tiên, chất đóng rắn nhựa epoxy được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp điện gió là polyether amine

Sản phẩm tiêu biểu là polyether amine, cũng là chất đóng rắn nhựa epoxy được sử dụng phổ biến nhất trong ngành công nghiệp điện gió. Chất đóng rắn nhựa epoxy polyether amine được sử dụng trong quá trình đóng rắn nhựa epoxy nền và keo dán kết cấu. Nó có các đặc tính toàn diện tuyệt vời như độ nhớt thấp, tuổi thọ cao, chống lão hóa, v.v. Nó đã được sử dụng rộng rãi trong sản xuất điện gió, in và nhuộm vải, chống ăn mòn đường sắt, chống thấm cầu và tàu, thăm dò dầu khí đá phiến và các lĩnh vực khác. Sản lượng hạ nguồn của polyether amine chiếm hơn 62% sản lượng điện gió. Cần lưu ý rằng polyether amine thuộc nhóm nhựa epoxy amin hữu cơ.

Theo nghiên cứu, polyether amin có thể được tạo ra bằng cách amin hóa các copolymer polyethylene glycol, polypropylene glycol hoặc etylen glycol/propylen glycol dưới nhiệt độ và áp suất cao. Việc lựa chọn các cấu trúc polyoxoalkyl khác nhau có thể điều chỉnh hoạt tính phản ứng, độ dai, độ nhớt và tính ưa nước của polyether amin. Polyether amin có ưu điểm là độ ổn định tốt, ít bị trắng hóa, độ bóng tốt sau khi đóng rắn và độ cứng cao. Nó cũng có thể hòa tan trong các dung môi như nước, etanol, hydrocarbon, este, etylen glycol ete và xeton.

Theo khảo sát, quy mô tiêu thụ thị trường polyether amine của Trung Quốc đã vượt quá 100.000 tấn, cho thấy tốc độ tăng trưởng hơn 25% trong vài năm qua. Dự kiến đến năm 2025, khối lượng thị trường polyether amine của Trung Quốc sẽ vượt quá 150.000 tấn trong ngắn hạn, và tốc độ tăng trưởng tiêu thụ polyether amine trong tương lai dự kiến sẽ đạt khoảng 8%.

Doanh nghiệp sản xuất polyether amine tại Trung Quốc là Công ty TNHH Chenhua, có hai cơ sở sản xuất tại Dương Châu và Hoài An. Công ty có tổng sản lượng 31.000 tấn polyether amine (end amino polyether)/năm (bao gồm dự án polyether amine đang được xây dựng với công suất thiết kế 3.000 tấn/năm), 35.000 tấn alkyl glycosides/năm, 34.800 tấn chất chống cháy/năm, 8.500 tấn cao su silicon/năm, 45.400 tấn polyether/năm, 4.600 tấn dầu silicon/năm và các sản phẩm khác có công suất 100 tấn/năm. Tập đoàn Changhua trong tương lai dự kiến đầu tư khoảng 600 triệu nhân dân tệ vào Khu công nghiệp Hoài An, tỉnh Giang Tô, để xây dựng nhà máy sản xuất 40.000 tấn polyether amine và 42.000 tấn polyether/năm.

Ngoài ra, các doanh nghiệp tiêu biểu về polyether amine tại Trung Quốc bao gồm Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology và Wanhua Chemical. Theo thống kê các dự án đang được lên kế hoạch xây dựng, năng lực sản xuất polyether amine theo kế hoạch dài hạn tại Trung Quốc sẽ vượt quá 200.000 tấn trong tương lai. Dự kiến năng lực sản xuất polyether amine dài hạn tại Trung Quốc sẽ vượt quá 300.000 tấn mỗi năm, và xu hướng tăng trưởng dài hạn sẽ tiếp tục ở mức cao.

Thứ hai, chất đóng rắn nhựa epoxy phát triển nhanh nhất trong ngành công nghiệp điện gió: methyltetrahydrophthalic anhydride

Theo khảo sát, chất đóng rắn nhựa epoxy phát triển nhanh nhất trong ngành điện gió là chất đóng rắn methyltetrahydrophthalic anhydride. Trong lĩnh vực chất đóng rắn epoxy điện gió, còn có methyl tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA), đây là chất đóng rắn được sử dụng phổ biến nhất trong vật liệu composite gia cường sợi carbon (hoặc sợi thủy tinh) gốc nhựa epoxy hiệu suất cao cho cánh quạt điện gió thông qua quy trình ép đùn. MTHPA cũng được sử dụng trong vật liệu thông tin điện tử, dược phẩm, thuốc trừ sâu, nhựa và các ngành công nghiệp quốc phòng. Methyl tetrahydrophthalic anhydride là một đại diện quan trọng của chất đóng rắn anhydride và cũng là loại chất đóng rắn phát triển nhanh nhất trong tương lai.

Methyltetrahydrophthalic anhydride được tổng hợp từ maleic anhydride và methylbutadiene thông qua quá trình tổng hợp diene và sau đó được đồng phân hóa. Doanh nghiệp hàng đầu trong nước là Công ty TNHH Vật liệu Điện tử Puyang Huicheng, với quy mô tiêu thụ khoảng một nghìn tấn tại Trung Quốc. Với tốc độ tăng trưởng kinh tế nhanh chóng và nhu cầu tiêu thụ được nâng cao, nhu cầu về sơn phủ, nhựa và cao su cũng liên tục tăng, thúc đẩy sự phát triển của thị trường methyltetrahydrophthalic anhydride.

Ngoài ra, chất đóng rắn anhydride còn bao gồm tetrahydrophthalic anhydride THPA, hexahydrophthalic anhydride HHPA, methylhexahydrophthalic anhydride MHHPA, methyl-p-nitroaniline MNA, v.v. Các sản phẩm này có thể được sử dụng trong lĩnh vực chất đóng rắn nhựa epoxy cho cánh tua bin gió.

Thứ ba, các chất đóng rắn nhựa epoxy có hiệu suất tốt nhất trong ngành công nghiệp điện gió bao gồm isophorone diamine và methylcyclohexane diamine

Trong số các sản phẩm chất đóng rắn nhựa epoxy, các loại chất đóng rắn hiệu suất cao nhất bao gồm isoflurone diamine, methylcyclohexanediamine, methyltetrahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyl-p-nitroaniline, v.v. Các sản phẩm chất đóng rắn này có độ bền cơ học tuyệt vời, thời gian vận hành phù hợp, tỏa nhiệt đóng rắn thấp và khả năng vận hành quy trình phun tuyệt vời, được ứng dụng trong vật liệu composite nhựa epoxy và sợi thủy tinh cho cánh tuabin gió. Chất đóng rắn anhydride thuộc nhóm đóng rắn nhiệt và phù hợp hơn cho quy trình ép đùn cánh tuabin gió.

Các doanh nghiệp sản xuất isophorone diamine toàn cầu bao gồm BASF AG (Đức), Evonik Industries, DuPont (Mỹ), BP (Anh) và Sumitomo (Nhật Bản). Trong số đó, Evonik là doanh nghiệp sản xuất isophorone diamine lớn nhất thế giới. Các doanh nghiệp chủ chốt tại Trung Quốc là Evonik Thượng Hải, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical, v.v., với quy mô tiêu thụ khoảng 100.000 tấn tại Trung Quốc.

Methylcyclohexanediamine thường là hỗn hợp của 1-methyl-2,4-cyclohexanediamine và 1-methyl-2,6-cyclohexanediamine. Nó là một hợp chất cycloalkyl mạch thẳng thu được bằng cách hydro hóa 2,4-diaminotoluene. Methylcyclohexanediamine có thể được sử dụng riêng làm chất đóng rắn cho nhựa epoxy, và cũng có thể được trộn với các chất đóng rắn epoxy thông thường khác (như amin béo, amin vòng, amin thơm, anhydride axit, v.v.) hoặc các chất xúc tiến thông thường (như amin bậc ba, imidazole). Các nhà sản xuất methylcyclohexanediamine hàng đầu tại Trung Quốc bao gồm Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Hà Nam Leibairui và Công ty TNHH Hóa chất Giang Tô Weiketerri. Quy mô tiêu thụ trong nước khoảng 7.000 tấn.

Cần lưu ý rằng chất đóng rắn amin hữu cơ không thân thiện với môi trường và có thời hạn sử dụng dài hơn chất đóng rắn anhydride, nhưng chúng vượt trội hơn về hiệu suất và thời gian hoạt động so với các loại chất đóng rắn anhydride.

Trung Quốc có rất nhiều sản phẩm chất đóng rắn nhựa epoxy trong ngành điện gió, nhưng chủ yếu sử dụng một số sản phẩm duy nhất. Thị trường quốc tế đang tích cực khám phá và phát triển các sản phẩm chất đóng rắn nhựa epoxy mới, và các sản phẩm chất đóng rắn này liên tục được nâng cấp và cải tiến. Sự phát triển của các sản phẩm này tại thị trường Trung Quốc còn chậm, chủ yếu do chi phí thay thế công thức cho các sản phẩm chất đóng rắn nhựa epoxy trong ngành điện gió cao, và chưa có sản phẩm tương đối hoàn chỉnh. Tuy nhiên, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ và sự hội nhập của chất đóng rắn nhựa epoxy với thị trường quốc tế, các sản phẩm chất đóng rắn nhựa epoxy của Trung Quốc trong lĩnh vực điện gió cũng sẽ liên tục được nâng cấp và cải tiến.