In de windenergiesector wordt epoxyhars momenteel veel gebruikt in materialen voor windturbinebladen. Epoxyhars is een hoogwaardig materiaal met uitstekende mechanische eigenschappen, chemische stabiliteit en corrosiebestendigheid. Bij de productie van windturbinebladen wordt epoxyhars veel gebruikt in de structurele componenten, connectoren en coatings van de bladen. Epoxyhars kan een hoge sterkte, stijfheid en vermoeiingsweerstand bieden in de draagstructuur, het skelet en de verbindingsdelen van het blad, waardoor de stabiliteit en betrouwbaarheid van het blad worden gewaarborgd.

Epoxyhars kan ook de wind- en slagvastheid van bladen verbeteren, trillingsgeluid verminderen en de efficiëntie van windenergieopwekking verbeteren. Momenteel worden epoxyhars en glasvezelgemodificeerde uitharding nog steeds rechtstreeks gebruikt in materialen voor windturbinebladen, wat de sterkte en corrosiebestendigheid kan verbeteren.

Bij het gebruik van epoxyhars in windturbinebladmaterialen zijn ook chemische producten nodig, zoals uithardingsmiddelen en versnellers:

Ten eerste is polyetheramine het meest gebruikte epoxyharsuithardingsmiddel in de windenergiesector

Een typisch product is polyetheramine, dat tevens het meest gebruikte verhardingsmiddel voor epoxyhars is in de windenergiesector. Polyetheramine-epoxyharsverhardingsmiddel wordt gebruikt bij het uitharden van matrixepoxyhars en structurele lijm. Het heeft uitstekende, veelzijdige eigenschappen zoals een lage viscositeit, een lange levensduur en verouderingsbestendigheid. Het wordt veel gebruikt in windenergieopwekking, textielbedrukking en -verven, corrosiebescherming bij spoorwegen, waterdichting van bruggen en schepen, olie- en schaliegaswinning en andere sectoren. De downstream van polyetheramine is goed voor meer dan 62% van de windenergie. Polyetheramines behoren tot de organische amine-epoxyharsen.

Volgens het onderzoek kunnen polyetheramines worden verkregen door aminering van polyethyleenglycol, polypropyleenglycol of ethyleenglycol/propyleenglycol-copolymeren onder hoge temperatuur en druk. Door verschillende polyoxoalkylstructuren te kiezen, kunnen de reactieactiviteit, taaiheid, viscositeit en hydrofiliciteit van polyetheramines worden aangepast. Polyetheramine heeft als voordelen een goede stabiliteit, minder witverkleuring, een goede glans na uitharding en een hoge hardheid. Het is ook oplosbaar in oplosmiddelen zoals water, ethanol, koolwaterstoffen, esters, ethyleenglycolethers en ketonen.

Volgens het onderzoek bedraagt ​​de consumptieomvang van de Chinese polyetheraminemarkt meer dan 100.000 ton, wat de afgelopen jaren een groei van meer dan 25% laat zien. Naar verwachting zal het marktvolume van polyetheramines in China tegen 2025 op korte termijn meer dan 150.000 ton bedragen, en zal de consumptiegroei van polyetheramines in de toekomst naar verwachting rond de 8% liggen.

De productieonderneming voor polyetheramine in China is Chenhua Co., Ltd., met twee productielocaties in Yangzhou en Huai'an. Het bedrijf produceert in totaal 31.000 ton polyetheramine (eindaminopolyether) per jaar (inclusief een ontwerpcapaciteit van 3.000 ton polyetheramine in aanbouw), 35.000 ton alkylglycosiden per jaar, 34.800 ton vlamvertragers per jaar, 8.500 ton siliconenrubber per jaar, 45.400 ton polyether, 4.600 ton siliconenolie per jaar en een overige productiecapaciteit van 100 ton. De Changhua Group is van plan ongeveer 600 miljoen yuan te investeren in het industriepark Huai'an in de provincie Jiangsu, waar het een jaarlijkse productie van 40.000 ton polyetheramine en 42.000 ton polyether zal realiseren.

Daarnaast zijn representatieve bedrijven op het gebied van polyetheramine in China onder andere Wuxi Acoli, Yantai Minsheng, Shandong Zhengda, Real Madrid Technology en Wanhua Chemical. Volgens de statistieken van geplande projecten in aanbouw zal de geplande productiecapaciteit van polyetheramines in China op lange termijn de 200.000 ton overschrijden. Verwacht wordt dat de productiecapaciteit van polyetheramines in China op lange termijn de 300.000 ton per jaar zal overschrijden en dat de groei op lange termijn sterk zal blijven.

Ten tweede, het snelst groeiende epoxyharsuithardingsmiddel in de windenergiesector: methyltetrahydroftaalzuuranhydride

Volgens het onderzoek is methyltetrahydroftaalzuuranhydride de snelst groeiende epoxyharsuitharder in de windenergiesector. Methyltetrahydroftaalzuuranhydride (MTHPA) is ook een veelgebruikte uitharder in hoogwaardige epoxyharsgebaseerde koolstofvezel- (of glasvezel)versterkte composietmaterialen voor windturbinebladen via extrusiegieten. MTHPA wordt ook gebruikt in elektronische informatiematerialen, farmaceutische producten, pesticiden, harsen en de nationale defensie-industrie. Methyltetrahydroftaalzuuranhydride is een belangrijke vertegenwoordiger van anhydride-uitharders en tevens de snelst groeiende soort uitharder in de toekomst.

Methyltetrahydroftaalzuuranhydride wordt gesynthetiseerd uit maleïnezuuranhydride en methylbutadieen door middel van dieensynthese en vervolgens geïsomeriseerd. De grootste Chinese onderneming is Puyang Huicheng Electronic Materials Co., Ltd., met een verbruik van ongeveer duizend ton in China. Door de snelle economische groei en de toenemende consumptie neemt ook de vraag naar coatings, kunststoffen en rubber voortdurend toe, wat de groei van de markt voor methyltetrahydroftaalzuuranhydride verder stimuleert.

Daarnaast omvatten anhydride-uithardingsmiddelen ook tetrahydroftaalzuuranhydride THPA, hexahydroftaalzuuranhydride HHPA, methylhexahydroftaalzuuranhydride MHHPA, methyl-p-nitroaniline MNA, enz. Deze producten kunnen worden gebruikt op het gebied van uithardingsmiddelen voor epoxyhars van windturbinebladen.

Ten derde omvatten de epoxyharsuithardingsmiddelen met de beste prestaties in de windenergiesector isoforondiamine en methylcyclohexaandiamine

Onder de epoxyharsverharders behoren isoflurondiamine, methylcyclohexaandiamine, methyltetrahydroftaalzuuranhydride, tetrahydroftaalzuuranhydride, hexahydroftaalzuuranhydride, methylhexahydroftaalzuuranhydride, methyl-p-nitroaniline, enz. tot de meest hoogwaardige verharders. Deze verharders hebben een uitstekende mechanische sterkte, een geschikte verwerkingstijd, een lage warmteafgifte bij het uitharden en zijn uitstekend te gebruiken in het injectieproces. Ze worden gebruikt in composietmaterialen van epoxyhars en glasvezel voor windturbinebladen. Anhydrideverharders behoren tot de categorie warmteuitharding en zijn meer geschikt voor het extrusieproces van windturbinebladen.

Wereldwijd producerende bedrijven voor isoforondiamine zijn onder meer BASF AG in Duitsland, Evonik Industries, DuPont in de Verenigde Staten, BP in het Verenigd Koninkrijk en Sumitomo in Japan. Evonik is wereldwijd de grootste producent van isoforondiamine. De belangrijkste Chinese bedrijven zijn Evonik Shanghai, Wanhua Chemical, Tongling Hengxing Chemical, enz., met een verbruik van ongeveer 100.000 ton in China.

Methylcyclohexaandiamine is gewoonlijk een mengsel van 1-methyl-2,4-cyclohexaandiamine en 1-methyl-2,6-cyclohexaandiamine. Het is een alifatische cycloalkylverbinding die wordt verkregen door hydrogenering van 2,4-diaminotolueen. Methylcyclohexaandiamine kan afzonderlijk worden gebruikt als verharder voor epoxyharsen, maar kan ook worden gemengd met andere gangbare epoxyverharders (zoals vetaminen, alicyclische aminen, aromatische aminen, zuuranhydriden, enz.) of algemene versnellers (zoals tertiaire aminen en imidazool). De belangrijkste producenten van methylcyclohexaandiamine in China zijn Henan Leibairui New Material Technology Co., Ltd. en Jiangsu Weiketerri Chemical Co., Ltd. De binnenlandse consumptie bedraagt ​​ongeveer 7000 ton.

Opgemerkt dient te worden dat organische amine-uithardingsmiddelen niet zo milieuvriendelijk zijn en een langere houdbaarheid hebben dan anhydride-uithardingsmiddelen. Ze zijn echter wel beter qua prestaties en gebruiksduur vergeleken met anhydride-uithardingsmiddelen.

China heeft een breed scala aan epoxyharsverharders voor de windenergiesector, maar de belangrijkste producten die gebruikt worden, zijn enkelvoudig. De internationale markt is actief bezig met het verkennen en ontwikkelen van nieuwe epoxyharsverharders, en de verharders worden voortdurend geüpgraded en aangepast. De ontwikkeling van dergelijke producten op de Chinese markt verloopt traag, voornamelijk vanwege de hoge kosten van het vervangen van de formule voor epoxyharsverharders in de windenergiesector en het gebrek aan relatief complete producten. Door de voortdurende technologische vooruitgang en de integratie van epoxyharsverharders op de internationale markt, zullen de Chinese epoxyharsverharders voor de windenergiesector echter ook voortdurend worden geüpgraded en aangepast.