風(fēng)電葉片用膠粘劑的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀

　　摘要本文介紹了膠粘劑在風(fēng)電葉片上的應(yīng)用，詳細(xì)論述了風(fēng)電葉片用膠粘劑必備的特殊性能，綜合分析了國內(nèi)外在該領(lǐng)域的研究進(jìn)展和現(xiàn)狀。通過對比目前市面上最主流的三種風(fēng)電葉片用膠粘劑的力學(xué)性能與工藝性能，闡明了國產(chǎn)膠粘劑與國外同類產(chǎn)品的差距。

　　關(guān)鍵詞風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑

　　中圖分類號O631文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1003-4862（2012）07-0028-03

　　0·引言

　　風(fēng)力發(fā)電具有資源再生、容量巨大、無污染和綜合治理成本較低等優(yōu)點，其開發(fā)和利用受到世界各國越來越多的關(guān)注[1,2]。世界各國在風(fēng)能開發(fā)利用方面投資的持續(xù)增長，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電設(shè)備制造業(yè)成為許多國家最熱門的經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，相應(yīng)的市場規(guī)模急劇擴(kuò)大[3]。全球風(fēng)能理事會（GWEC）發(fā)布的全球風(fēng)電市場裝機(jī)數(shù)據(jù)顯示，全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè)2011年新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)41,000MW，全球風(fēng)能發(fā)電增長21%。2011年中國風(fēng)電新增裝機(jī)達(dá)20GW。據(jù)預(yù)測，到2020年中國風(fēng)電裝機(jī)容量有望達(dá)到3億千瓦左右[4]。目前各國正加快對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的研究步伐，不斷推出新的技術(shù)和裝備。大型風(fēng)力機(jī)葉片大多采用組裝方式制造。在兩個陰模上分別成型葉片殼體，芯材及其他玻璃纖維復(fù)合材料部件分別在專用模具上成型，然后在主模具上把葉片殼體與芯材，以及上、下半葉片殼體互相粘結(jié)，并將殼體縫隙填實，合模加壓固化后制成整體葉片[5]。其中使用的膠粘劑是葉片的重要結(jié)構(gòu)材料，直接關(guān)系到葉片的剛度和強度。隨著單機(jī)裝機(jī)容量的增加，風(fēng)輪葉片也越來越長，主流尺寸已達(dá)到40米以上，最大葉片的長度甚至超過80米，重達(dá)5噸以上[6]。這就對合模粘接的膠粘劑提出了更嚴(yán)苛的技術(shù)要求。

　　伴隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，膠粘劑的市場需求越來越大。每生產(chǎn)一個葉片就要使用50到300千克的膠粘劑。世界各國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)增長速度非?？臁Ｔ诟鲊耐苿酉?，風(fēng)力發(fā)電還將持續(xù)快速增長很長一段時間，這為膠粘劑廠商創(chuàng)造了巨大的商機(jī)。

　　1·風(fēng)電葉片用膠粘劑的特性與種類

　　從風(fēng)電葉片的應(yīng)用來看，大型動態(tài)結(jié)構(gòu)在其使用壽命內(nèi)擁有持續(xù)且穩(wěn)定的機(jī)械性能是最重要的。風(fēng)電葉片必須承載周期性負(fù)荷以及在運轉(zhuǎn)中遭遇的極端天氣，這為葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了許多難以想象的要求。因此固定粘接關(guān)鍵部件的膠粘劑必須具有最優(yōu)異的力學(xué)性能和操作性能。一個可靠的風(fēng)電葉片膠粘劑必須具備以下重要的功能