亞克力熱塑性復合材料可用于葉片嗎？
亞克力熱塑性復合材料可用于風機葉片嗎?據專家介紹，風力機葉片的制造已建立于熱固性復合材料技術的基礎上。但熱塑性復合材料能賦予可回收性和其他優點。當增強熱塑性塑料用于生產風輪葉片時，與熱固性塑料相比，它可提供重大的優勢。首先熱塑性塑料在加熱時有可塑性，并且保持塑性，而不像熱固性塑料永久堅硬。因此在使用壽命的后期，熱塑性葉片能通過加熱成型一些東西，進行回收再利用。假定葉片制造現在每年要使用幾十萬噸復合材料，這就將形成一個越來越重要的市場效益。熱塑性塑料的優勢是：可回收再利用，在使用壽命的后期，熱塑性葉片能通過加熱成型一些東西，進行回收再利用;固化周期短，熱塑性塑料還能解決固化周期的障礙，這種障礙現在減慢了熱固性葉片的生產速度，成型的葉片可以在加熱下脫模、進一步加速生產過程，部件可以通過加熱局部界面和焊接來共固化或連接，小部件能采用粒料注射成型;強度、剛度更高，增強熱塑性塑料在相同重量下可以比熱固性塑料強度更高，這樣就能形成更輕的結構。對這些塑料進行葉片設計優化可以形成不同構造的結構。
例如通過設計一個葉片，使它更像一個飛機機翼，用肋板和梁來加強，設計人員就能省掉許多目前用于葉片中的結構芯材。泡沫和其他芯材吸收樹脂，增加重量和成本，而且必須加工成形。另外專家表示，在使用中其抗雨、雪等的侵蝕要優于熱固性塑料，并且通常具有更高的損傷容限，裂縫生長較慢。由于更具延長性，因此熱塑性塑料抗沖擊強度更佳，往往損傷顯示為可見凹痕，而不像熱固性復合材料，是藏于層板中，表面看不出缺陷。但它也有劣勢：抗疲勞性能差，增強熱塑性塑料的疲勞性能相當差，這是因為纖維和塑料基體之間較弱的連接，兩者間的連接是機械性的，是纖維四周的基體樹脂在固化過程中的收縮形成的，而不是化學連接，普通的偶聯劑用來提高玻纖、碳纖和熱固性樹脂的粘接，但對熱塑性樹脂不大起作用;熱/濕性能一般比熱固性樹脂差，熱/濕性能一般比熱固性樹脂差，這是由于熱的濕氣會膨脹基體，松動機械連接，使基體分子鏈沿纖維滑動。此外，大多數熱塑性樹脂加工困難，在熔融狀態其較高的粘性意味著需要較高的加工溫度和固化壓力，才能確保樹脂能完全地滲透入長纖維連續纖維。由于需要金屬模具且能耗較高、因此成本上升。
目前國外EireComposites已有綠色葉片(GreenBlade)項目：在愛爾蘭，Galway國立大學的復合材料研究單位、Limerick大學的研究小組和商業公司EireComposites已進一步研究了這項最新技術。兩所大學廣泛研究了APLC-12復合材料，而EireComposites公司積極開發液體成型技術，用于生產熱塑性復合材料風力機葉片和機艙罩。在綠色葉片(GreenBlade)項目中，EireComposites正牽頭進行一項合作(通過其子公司EireCompositeTeo)，該合作包括三菱重工、Ahlstrom玻纖公司和Cyclics公司，共同開發制造一片12.6米長的葉片樣品并進行測試。這項工作將自然而然導致未來對全尺寸熱塑性復合材料葉片的開發和認證。另外丹麥LM公司也有新葉片技術開發項目BladeKing，據中國環氧網/中國環氧樹脂行業在線(www.epoxy-e.cn)專家介紹，在幾大葉片制造商中，密切關注該項工作的有丹麥LM公司，它是世界上最大的風力機葉片制造商。該公司在正常情況下幾乎不能使葉片生產足夠快來滿足要求，因此它想把目前的生產周期縮短一半，并作為其最新葉片技術開發項目BladeKing的一部分。該公司已被熱塑性塑料能降低生產周期所吸引，它可以作為一個可能的關鍵，到2015年把新品種塑料推到市場。
為了生產超大型葉片用于未來海上風力機，高水平的自動化也是所需要的。這是BladeKing項目關注的另一焦點：使用自動化纖維鋪層或帶鋪層，加快纖維在模具中的鋪層速度。RisoDTU和Aalborg大學與LM公司一起進行BladeKing項目研究工作，丹麥國家先進技術基金提供部分贊助。而在國內，中科恒源與RTP公司合作研發長纖維增強熱塑性葉片：湖南中科恒源風電產業科技有限公司設計和制造了適用于未由電網供電地區的小型風力渦輪機。該公司使用美國RTP公司的長玻璃纖維增強熱塑性塑料來注射成型風輪葉片。據專家介紹，該公司與RTP公司合作研發使用很長纖維增強的產品，因為它們在注塑材料中具有最高的強度/重量比。長玻璃纖維增強材料提供高模量和抗沖擊性，不管環境條件如何，都能保持葉片形狀不變。卓越的尺寸穩定性可有效防止葉片改變迎風角度，從而大大提高渦輪機的效率，尤其是在非常潮濕和非常干燥的條件下。全球風電市場的加速發展，使葉片供應商不僅要擴能，而且要尋找加快生產過程的技術，以滿足未來的需求。熱塑性樹脂有潛在的優勢可以幫助他們做到這點，同時還加強了超大型葉片的結構可行性，并解決葉片退役后的可再生問題。對于風能領域，由于其需求逐漸加劇，因此這些真正的塑料可以證明是一種變革的技術。
