Trong ngành công nghiệp điện gió, nhựa epoxy hiện đang được sử dụng rộng rãi trong vật liệu cánh tua bin gió. Nhựa epoxy là vật liệu hiệu suất cao với các tính chất cơ học tuyệt vời, độ ổn định hóa học và khả năng chống ăn mòn. Trong sản xuất cánh tua bin gió, nhựa epoxy được sử dụng rộng rãi trong các thành phần cấu trúc, đầu nối và lớp phủ của cánh. Nhựa epoxy có thể cung cấp độ bền cao, độ cứng cao và khả năng chống mỏi trong cấu trúc hỗ trợ, 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 chống cắt gió và va đập của cánh quạt, giảm tiếng ồn rung của cánh quạt và cải thiện 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, có thể 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

Một sản phẩm tiêu biểu là polyether amine, đây cũng là sản phẩm 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 ma trận và chất kết dính 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. Hạ nguồn của polyether amine chiếm hơn 62% điện gió. Cần lưu ý rằng polyether amine thuộc về nhựa epoxy amin hữu cơ.

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

Theo khảo sát, quy mô tiêu thụ của thị trường polyether amine của Trung Quốc đã vượt quá 100.000 tấn, cho thấy tốc độ tăng trưởng trên 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 dự kiến ​​sẽ đạt khoảng 8% trong tương lai.

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. Tổng cộng có 31.000 tấn/năm polyether amine (end amino polyether) (bao gồm công suất thiết kế 3.000 tấn/năm dự án polyether amine đang xây dựng), 35.000 tấn/năm alkyl glycoside, 34.800 tấn/năm chất chống cháy, 8.500 tấn/năm cao su silicon, 45.400 tấn/năm polyether, 4.600 tấn/năm dầu silicon và các năng lực sản xuất khác là 100 tấn/năm. Tập đoàn Changhua trong tương lai có kế hoạch đầu tư khoảng 600 triệu nhân dân tệ vào Khu công nghiệp Hoài An tại tỉnh Giang Tô để xây dựng dự án sản xuất 40.000 tấn polyether amine và 42.000 tấn polyether hàng năm.

Ngoài ra, các doanh nghiệp tiêu biểu của polyether amine tại Trung Quốc bao gồm Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology và Wanhua Chemical. Theo số liệu thống kê của 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 đúc 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 trong nước hàng đầu là Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., với quy mô tiêu thụ khoảng một nghìn tấn tại Trung Quốc. Với sự tăng trưởng kinh tế nhanh chóng và nâng cấp tiêu dùng, nhu cầu về lớp phủ, nhựa và cao su cũng liên tục tăng, thúc đẩy sự tăng trưởng của thị trường methyl tetrahydrophthalic 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, giải phóng nhiệt đóng rắn thấp và khả năng vận hành quy trình phun tuyệt vời, và được ứng dụng trong vật liệu composite của nhựa epoxy và sợi thủy tinh cho cánh tuabin gió. Chất đóng rắn anhydride thuộc loại đóng rắn bằng nhiệt và phù hợp hơn cho quy trình đúc đùn của cánh tuabin gió.

Các doanh nghiệp sản xuất isophorone diamine toàn cầu bao gồm BASF AG ở Đức, Evonik Industries, DuPont ở Hoa Kỳ, BP ở Anh và Sumitomo ở Nhật Bản. Trong số đó, Evonik là doanh nghiệp sản xuất isophorone diamine lớn nhất thế giới. Các doanh nghiệp chính của 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. Đây là hợp chất cycloalkyl aliphatic 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 alicyclic, amin thơm, anhydride axit, v.v.) hoặc chất tăng tốc chung (như amin bậc ba, imidazole). Các nhà sản xuất methylcyclohexane diamine hàng đầu tại Trung Quốc bao gồm Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Mới Henan Leibairui và Công ty TNHH Hóa chất Jiangsu Weiketerri. Quy mô tiêu thụ trong nước là khoảng 7000 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 có hiệu suất và thời gian hoạt động vượt trội so với các loại chất đóng rắn anhydride.

Trung Quốc có nhiều loại sản phẩm chất đóng rắn nhựa epoxy trong ngành điện gió, nhưng các sản phẩm chính được sử dụng là đơn lẻ. 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 không ngừng nâng cấp và lặp lại. Tiến độ của các sản phẩm như vậy tại thị trường Trung Quốc chậm, chủ yếu là do chi phí thay thế công thức cho các sản phẩm chất đóng rắn nhựa epoxy trong ngành điện gió cao và không có sản phẩm tương đối hoàn chỉnh. Tuy nhiên, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ và sự tích hợp của các 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 trải qua quá trình nâng cấp và lặp lại liên tục.