בתעשיית אנרגיית הרוח, שרף אפוקסי נמצא כיום בשימוש נרחב בחומרים ללהבי טורבינות רוח. שרף אפוקסי הוא חומר בעל ביצועים גבוהים בעל תכונות מכניות מצוינות, יציבות כימית ועמידות בפני קורוזיה. בייצור להבי טורבינות רוח, שרף אפוקסי נמצא בשימוש נרחב ברכיבים מבניים, מחברים וציפויים של להבים. שרף אפוקסי יכול לספק חוזק גבוה, קשיחות גבוהה ועמידות בפני עייפות במבנה התומך, בשלד ובחלקים המחברים של הלהב, ובכך להבטיח את יציבותו ואמינותו של הלהב.

 

שרף אפוקסי יכול גם לשפר את עמידות הלהבים בפני גזירת רוח ועמידות בפני פגיעות, להפחית את רעש הרטט של הלהבים ולשפר את יעילות ייצור אנרגיית הרוח. כיום, שרף אפוקסי וריפוי שעבר שינוי בסיבי זכוכית עדיין משמשים ישירות בחומרי להבי טורבינות רוח, מה שיכול לשפר את החוזק והעמידות בפני קורוזיה.

 

בחומרים להבי טורבינות רוח, יישום שרף אפוקסי דורש גם שימוש במוצרים כימיים כגון חומרי ריפוי ומאיצים:

 

ראשית, חומר הריפוי הנפוץ ביותר בשרף אפוקסי בתעשיית אנרגיית הרוח הוא פוליאתר אמין.

 

מוצר טיפוסי הוא פוליאתר אמין, שהוא גם חומר ריפוי שרף אפוקסי הנפוץ ביותר בתעשיית אנרגיית הרוח. חומר ריפוי שרף אפוקסי פוליאתר אמין משמש בריפוי שרף אפוקסי מטריקס ודבק מבני. יש לו תכונות מקיפות מצוינות כגון צמיגות נמוכה, חיי שירות ארוכים, אנטי אייג'ינג וכו'. הוא נמצא בשימוש נרחב בייצור אנרגיית רוח, הדפסה וצביעה של טקסטיל, עמידות בפני קורוזיה של מסילות ברזל, איטום גשרים וספינות, חיפושי נפט וגז פצלים ותחומים אחרים. הפוליאתר אמין במורד הזרם מהווה יותר מ-62% מאנרגיית הרוח. יש לציין כי פוליאתר אמינים שייכים לשרפי אפוקסי אמינים אורגניים.

 

על פי המחקר, ניתן להשיג פוליאתר אמינים על ידי אמינציה של קופולימרים של פוליאתילן גליקול, פוליפרופילן גליקול או אתילן גליקול/פרופילן גליקול תחת טמפרטורה ולחץ גבוהים. בחירת מבנים פוליאוקסואלקיליים שונים יכולה להתאים את פעילות התגובה, הקשיחות, הצמיגות וההידרופיליות של פוליאתר אמינים. לפוליאתר אמין יתרונות של יציבות טובה, פחות הלבנה, ברק טוב לאחר ריפוי וקשיות גבוהה. הוא יכול גם להתמוסס בממסים כגון מים, אתנול, פחמימנים, אסטרים, אתרי אתילן גליקול וקטונים.

על פי הסקר, היקף הצריכה של שוק הפוליאתר-אמינים בסין עלה על 100,000 טון, עם קצב צמיחה של מעל 25% בשנים האחרונות. הצפי הוא שעד שנת 2025, נפח השוק של פוליאתר-אמינים בסין יעלה על 150,000 טון בטווח הקצר, וקצב הצמיחה של הצריכה של פוליאתר-אמינים צפוי להיות כ-8% בעתיד.

 

מפעל הייצור של פוליאתר אמין בסין הוא Chenhua Co., Ltd., בעל שני בסיסי ייצור ביאנגג'ואו ובחואיאן. יש לה סך של 31,000 טון בשנה של פוליאתר אמין (פוליאתר אמינו קצה) (כולל כושר ייצור מתוכנן של 3000 טון בשנה של פרויקט פוליאתר אמין בבנייה), 35,000 טון בשנה של אלקיל גליקוזידים, 34,800 טון בשנה של מעכבי בעירה, 8,500 טון בשנה של גומי סיליקון, 45,400 טון בשנה של פוליאתר, 4,600 טון בשנה של שמן סיליקון, ויכולות ייצור נוספות של 100 טון בשנה. קבוצת Future Changhua מתכננת להשקיע כ-600 מיליון יואן בפארק התעשייה הואאיאן במחוז ג'יאנגסו כדי לבנות ייצור שנתי של 40,000 טון של פוליאתר אמין ו-42,000 טון של פרויקטים של פוליאתר.

 

בנוסף, מפעלים מייצגים של פוליאתר אמין בסין כוללים את וושי אקולי, יאנטאי מינשנג, שאנדונג ז'נגדה, ריאל מדריד טכנולוג'י ו-וואנהואה כימיקלים. על פי נתונים סטטיסטיים של פרויקטים מתוכננים בבנייה, כושר הייצור המתוכנן לטווח ארוך של פוליאתר אמינים בסין יעלה על 200,000 טון בעתיד. הצפי הוא שכושר הייצור לטווח ארוך של פוליאתר אמינים בסין יעלה על 300,000 טון בשנה, ומגמת הצמיחה ארוכת הטווח תמשיך להיות גבוהה.

 

שנית, חומר ריפוי שרף אפוקסי הצומח ביותר בתעשיית אנרגיית הרוח: מתיל טטרהידרופתלי אנהידריד

 

על פי הסקר, חומר הריפוי של שרף אפוקסי הצומח ביותר בתעשיית אנרגיית הרוח הוא חומר הריפוי מתיל טטרהידרופתלי אנהידריד. בתחום חומרי הריפוי של אפוקסי לאנרגיית רוח, קיים גם מתיל טטרהידרופתלי אנהידריד (MTHPA), שהוא חומר הריפוי הנפוץ ביותר בחומרים מרוכבים מחוזקים בסיבי פחמן (או סיבי זכוכית) בעלי ביצועים גבוהים המבוססים על שרף אפוקסי עבור להבי אנרגיית רוח באמצעות תהליך יציקה שיחול. MTHPA משמש גם בחומרי מידע אלקטרוניים, תרופות, חומרי הדברה, שרפים ותעשיות ביטחון לאומיות. מתיל טטרהידרופתלי אנהידריד הוא נציג חשוב של חומרי ריפוי אנהידריד וגם סוג חומר הריפוי הצומח ביותר בעתיד.

 

מתיל-טטרהידרופתלי אנהידריד מסונתז מאנתריד מאלי ומתילבוטדיאן באמצעות סינתזת דיאן ולאחר מכן עובר איזומריזציה. המיזם המקומי המוביל הוא Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., עם היקף צריכה של כאלף טון בסין. עם הצמיחה הכלכלית המהירה ושדרוג הצריכה, הביקוש לציפויים, פלסטיק וגומי גם הוא גדל בהתמדה, מה שמניע עוד יותר את הצמיחה של שוק המתיל-טטרהידרופתלי אנהידריד.

בנוסף, חומרי ריפוי אנהידרידיים כוללים גם אנהידריד טטרהידרופתלי THPA, אנהידריד הקסהידרופתלי HHPA, אנהידריד מתילהקסהידרופתלי MHHPA, מתיל-p-ניטרואנילין MNA וכו'. מוצרים אלה יכולים לשמש בתחום חומרי ריפוי שרף אפוקסי להבי טורבינות רוח.

 

שלישית, חומרי ריפוי שרף אפוקסי בעלי הביצועים הטובים ביותר בתעשיית אנרגיית הרוח כוללים איזופורון דיאמין ומתילציקלוהקסאן דיאמין.

 

מבין מוצרי ריפוי שרף אפוקסי, סוגי ריפוי בעלי הביצועים הגבוהים ביותר כוללים איזופלורון דיאמין, מתילציקלוהקסנדיאמין, מתילטטרהידרופתלי אנהידריד, טטרהידרופתלי אנהידריד, הקסהידרופתלי אנהידריד, מתילהקסהידרופתלי אנהידריד, מתיל-p-ניטרואנילין וכו'. מוצרי ריפוי אלה בעלי חוזק מכני מעולה, זמן פעולה מתאים, שחרור חום ריפוי נמוך ויכולת פעולה מצוינת בתהליך הזרקה, והם מיושמים בחומרים מרוכבים של שרף אפוקסי וסיבי זכוכית עבור להבי טורבינות רוח. חומרי ריפוי אנהידרידיים שייכים לסוג הריפוי בחימום ומתאימים יותר לתהליך יציקה באמצעות שיחול של להבי טורבינות רוח.

 

מפעלי הייצור העולמיים של איזופורון דיאמין כוללים את BASF AG בגרמניה, Evonik Industries, DuPont בארצות הברית, BP בבריטניה ו-Sumitomo ביפן. ביניהם, Evonik הוא מפעל ייצור האיזופורון דיאמין הגדול בעולם. המפעלים הסיניים העיקריים הם Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical וכו', עם היקף צריכה של כ-100,000 טון בסין.

 

מתילציקלוהקסנדיאמין הוא בדרך כלל תערובת של 1-מתיל-2,4-ציקלוהקסנדיאמין ו-1-מתיל-2,6-ציקלוהקסנדיאמין. זוהי תרכובת ציקלואלקיל אליפטית המתקבלת על ידי הידרוגנציה של 2.4-דיאמינוטולואן. ניתן להשתמש במתילציקלוהקסנדיאמין לבדו כחומר ריפוי לשרפי אפוקסי, וניתן גם לערבב אותו עם חומרי ריפוי אפוקסי נפוצים אחרים (כגון אמינים שומניים, אמינים אליציקליים, אמינים ארומטיים, אנהידרידים חומציים וכו') או מאיצים כלליים (כגון אמינים שלישוניים, אימידאזול). היצרנים המובילים של מתילציקלוהקסנדיאמין בסין כוללים את Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. ואת Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. קנה המידה של הצריכה המקומית הוא כ-7000 טון.

 

יש לציין כי חומרי ריפוי אורגניים של אמין אינם ידידותיים לסביבה ובעלי חיי מדף ארוכים יותר כמו חומרי ריפוי אנהידרידיים, אך הם עדיפים בביצועים ובזמן פעולה בהשוואה לסוגי חומרי ריפוי אנהידרידיים.

 

בסין יש מגוון רחב של מוצרי ריפוי שרף אפוקסי בתעשיית אנרגיית הרוח, אך המוצרים העיקריים בהם נעשה שימוש הם מוצרים יחידים. השוק הבינלאומי בוחן ומפתח באופן פעיל מוצרי ריפוי שרף אפוקסי חדשים, ומוצרי הריפוי נמצאים בשדרוג ובאיטרציות מתמידות. התקדמותם של מוצרים כאלה בשוק הסיני איטית, בעיקר בשל העלות הגבוהה של תחליף נוסחאות למוצרי ריפוי שרף אפוקסי בתעשיית אנרגיית הרוח, והיעדר מוצרים שלמים יחסית. עם זאת, עם ההתקדמות המתמשכת של הטכנולוגיה ושילוב חומרי ריפוי שרף אפוקסי בשוק הבינלאומי, מוצרי ריפוי שרף אפוקסי של סין בתחום אנרגיית הרוח יעברו גם הם שדרוגים ואיטרציות מתמשכות.


זמן פרסום: 27 בנובמבר 2023