2021年2月3日， 三明治夹芯复合材料解决方案的全球领先企业——戴铂集团（Diab Group）近日选用了沙特基础工业公司（SABIC）基于纳米技术打造的全新LNP™ COLORCOMP™改性料。针对采用聚对苯二甲酸乙二酯（PET）发泡材料生产的夹层架构，这款改性料有助于减轻产品重量并改善机械性能，而PET发泡材料正是风机叶片核心部件制造的关键材料之一。
这家总部位于瑞典的生产企业在其Divinycell PY PET发泡芯材系列的生产工艺中，应用了SABIC这款极具突破性的改性料，而非标准成核剂产品。LNP COLORCOMP改性料在将泡孔尺寸缩小至二分之一的同时，可以保持同等密度并降低泡孔尺寸分散度，从而实现成品部件的轻量化并改进应用效率。
提升风机叶片核心发泡芯材的性能，可以帮助设计师打造长度更长的创新型风机叶片，以满足对精度、重量和质量一致性有较高要求、日益严格的各项行业标准，并进一步提高风力发电机的整体发电量。
采用SABIC全新LNP™ COLORCOMP™改性料生产的戴铂Divinycell PY PET发泡芯材系列可以帮助设计师打造长度更长的创新型风机叶片，以满足对精度、重量和质量一致性有较高要求、日益严格的各项行业标准。（图片来源：戴铂）
“尽管风机核心材料市场对PET发泡材料还相对比较陌生，这项热塑性塑料可以提供多种优势，有望广泛应用于涡轮叶片制造工艺，是这一领域的理想材料选择，” 戴铂集团首席技术官Magdalena Sandström说道。“我们专注于优化PET发泡材料的产品性能，力求推动行业积极采纳可持续性更佳的解决方案。作为一款可以有效控制泡孔成核和增长过程的高级材料，SABIC推出的新型LNP COLORCOMP改性料无疑是帮助我们达成这个目标的最佳方案。借助这项优势独特的先进技术，我们可以开发更多创新型产品，助力生产尺寸更大、功能更强的风机叶片。”
“凭借有利于实现创新复合材料设计的高性能风机叶片核心材料，我们和戴铂集团通力合作，为风能产业的快速发展开创了全新机遇，” SABIC特材事业部产品配方与应用开发总监Luc Govaerts表示。“我们基于纳米技术生产的新型改性料、专有产品配方以及材料专业知识为戴铂集团开展创新研发活动创造了便利条件，同时也为风机制造企业提供了更多选择方案，来获取功能更强大、重量更轻、可循环回收的核心复合材料产品。SABIC将与客户继续保持密切合作，进一步推动可持续发展，包括大力支持广泛利用可再生能源等重要举措。”
应用LNP™ COLORCOMP™改性料生产、以Divinycell PY PET发泡芯材为代表的各种热塑性塑料材料可以提供优异的强度、刚度、耐久性以及更大的设计自由度，从而有效延长风机叶片的使用寿命、实现投资成本最小化。（图片来源：戴铂）
解决风能产业面临的挑战
根据市场研究公司Mordor Intelligence的相关数据，在2020年～2025年期间，风力发电市场预计将以7.9％左右的年均复合成长率增长。与该预期增长一致，风机叶片设计的数量和效率均出现了明显涨幅，提高了风力发电总量。
在欧洲，离岸风机的平均叶片长度达50米（164英尺）；在美国，离岸风机的叶片长度同样也在50米左右，但这一标准长度会继续增加，部分风机叶片的长度已经高达80米。大型风机叶片的出现对设计创新和核心材料性能改善提出了更高的要求。
另一个亟需解决的问题是，风机叶片的使用寿命有待延长，实现投资成本最小化。以戴铂的PET发泡材料为代表的各种热塑性塑料材料可以提供优异的强度、刚度、耐久性以及更大的设计自由度，有助于延长风机叶片的使用寿命。
此外，热塑性塑料材料还可以改进风机叶片的可持续性能。如今，如何对此类尺寸巨大、复杂程度较高的零配件进行回收再利用也是风电产业高度关注的问题之一。目前，多数废旧叶片会被直接送到垃圾填埋场进行处理。采用热塑性PET发泡材料制造的风机叶片非常容易进行循环回收。PET发泡材料解决方案还具有供应稳定、性价比高、材料特性一致等多种优势。
改进发泡工艺
SABIC的创新型LNP COLORCOMP改性料含有一项特殊配方，可以改进成核过程、提高发泡工艺效率并获得不同泡沫密度。与滑石粉等标准成核剂产品相比，SABIC产品能够显著缩减泡孔尺寸、确保均匀的泡孔尺寸分布，有助于在复合材料生产过程中减少发泡材料的树脂摄取量。树脂含量减少是实现风机叶片轻量化的重要因素。
泡孔尺寸缩减的另一项潜在优势是无需进行用于闭合泡孔、减少树脂摄取量的二次发泡或表面处理操作。此外，更小的泡孔尺寸和更窄的泡孔尺寸分布还有助于改进剪切强度和应变特性。此类性能改善无法通过传统发泡技术或低密度发泡材料来实现。
除了应用于采用PET发泡材料生产的风机叶片核心材料外，SABIC的新型LNP COLORCOMP改性料还可以用于改进海事、建筑施工和包装组件等多个领域的发泡材料产品。目前，SABIC的 LNP COLORCOMP改性料已成功投放全球市场。
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