في صناعة طاقة الرياح، يُستخدم راتنج الإيبوكسي حاليًا على نطاق واسع في مواد شفرات توربينات الرياح. راتنج الإيبوكسي مادة عالية الأداء تتميز بخصائص ميكانيكية ممتازة، وثبات كيميائي، ومقاومة للتآكل. في تصنيع شفرات توربينات الرياح، يُستخدم راتنج الإيبوكسي على نطاق واسع في المكونات الهيكلية، والوصلات، وطلاءات الشفرات. يوفر راتنج الإيبوكسي قوة وصلابة ومقاومة عالية للتعب في الهيكل الداعم، والهيكل، وأجزاء التوصيل للشفرة، مما يضمن استقرارها وموثوقيتها.

يمكن لراتنج الإيبوكسي أيضًا تحسين مقاومة شفرات توربينات الرياح للقص والصدمات، وتقليل ضوضاء اهتزازها، وتحسين كفاءة توليد طاقة الرياح. حاليًا، لا يزال يُستخدم راتنج الإيبوكسي والمعالجة المعدلة بالألياف الزجاجية مباشرةً في مواد شفرات توربينات الرياح، مما يُحسّن المتانة ومقاومة التآكل.

في مواد شفرات توربينات الرياح، يتطلب تطبيق راتنج الإيبوكسي أيضًا استخدام المنتجات الكيميائية مثل عوامل المعالجة والمسرعات:

أولاً، عامل معالجة راتنج الإيبوكسي الأكثر استخدامًا في صناعة طاقة الرياح هو بولي إيثر أمين

من المنتجات النموذجية بولي إيثر أمين، وهو أيضًا أكثر عوامل معالجة راتنجات الإيبوكسي استخدامًا في صناعة طاقة الرياح. يُستخدم في معالجة راتنجات الإيبوكسي المصفوفية والمواد اللاصقة الهيكلية. يتميز بخصائص شاملة ممتازة، مثل اللزوجة المنخفضة، وعمر الخدمة الطويل، ومقاومة الشيخوخة، وغيرها. ويُستخدم على نطاق واسع في توليد طاقة الرياح، وطباعة وصباغة المنسوجات، ومقاومة تآكل السكك الحديدية، وعزل الجسور والسفن، واستكشاف النفط والغاز الصخري، وغيرها من المجالات. يُمثل البولي إيثر أمين أكثر من 62% من طاقة الرياح. تجدر الإشارة إلى أن البولي إيثر أمين ينتمي إلى راتنجات الإيبوكسي الأمينية العضوية.

وفقًا للبحث، يمكن الحصول على بولي إيثر أمينات عن طريق أمينة بولي إيثيلين جليكول، أو بولي بروبيلين جليكول، أو بوليمرات إيثيلين جليكول/بروبيلين جليكول المشتركة تحت درجة حرارة وضغط مرتفعين. ويمكن لاختيار هياكل بولي أوكسوالكيل مختلفة تعديل نشاط التفاعل، ومتانته، ولزوجته، وقدرته على امتصاص الماء. يتميز بولي إيثر أمين بثباته الجيد، وقلة بياضه، ولمعانه الجيد بعد المعالجة، وصلابته العالية. كما أنه يذوب في مذيبات مثل الماء، والإيثانول، والهيدروكربونات، والإسترات، وإيثرات إيثيلين جليكول، والكيتونات.

وفقًا للدراسة الاستقصائية، تجاوز حجم استهلاك سوق أمينات البولي إيثر في الصين 100,000 طن، مسجلاً معدل نمو تجاوز 25% في السنوات القليلة الماضية. ومن المتوقع أن يتجاوز حجم سوق أمينات البولي إيثر في الصين 150,000 طن بحلول عام 2025 على المدى القصير، وأن يبلغ معدل نمو استهلاكها حوالي 8% مستقبلًا.

شركة تشينهوا المحدودة هي الشركة المنتجة للبولي إيثر أمين في الصين، ولها قاعدتا إنتاج في يانغتشو وهوايان. يبلغ إجمالي إنتاجها السنوي من البولي إيثر أمين (بولي إيثر أميني نهائي) 31,000 طن (بما في ذلك طاقة تصميمية تبلغ 3,000 طن سنويًا لمشروع البولي إيثر أمين قيد الإنشاء)، و35,000 طن سنويًا من جليكوسيدات الألكيل، و34,800 طن سنويًا من مثبطات اللهب، و8,500 طن سنويًا من مطاط السيليكون، و4,5400 طن سنويًا من البولي إيثر، و4,600 طن سنويًا من زيت السيليكون، بالإضافة إلى قدرات إنتاجية أخرى تبلغ 100 طن سنويًا. تخطط مجموعة تشانغهوا المستقبلية لاستثمار حوالي 600 مليون يوان في منطقة هوايان الصناعية بمقاطعة جيانغسو لبناء إنتاج سنوي يبلغ 40,000 طن من البولي إيثر أمين و42,000 طن سنويًا من مشاريع البولي إيثر.

بالإضافة إلى ذلك، تشمل الشركات الممثلة لأمينات البولي إيثر في الصين كلاً من ووشي أكولي، ويانتاي مينشنغ، وشاندونغ تشنغدا، وريال مدريد للتكنولوجيا، ووانهوا للكيماويات. ووفقًا لإحصاءات المشاريع قيد الإنشاء، ستتجاوز الطاقة الإنتاجية المخطط لها على المدى الطويل لأمينات البولي إيثر في الصين 200,000 طن في المستقبل. ومن المتوقع أن تتجاوز الطاقة الإنتاجية على المدى الطويل لأمينات البولي إيثر في الصين 300,000 طن سنويًا، مع استمرار اتجاه النمو المرتفع على المدى الطويل.

ثانيًا، أسرع عامل معالجة راتنج الإيبوكسي نموًا في صناعة طاقة الرياح: أنهيدريد ميثيل رباعي هيدروفثاليك

وفقًا للدراسة الاستقصائية، يُعدّ ميثيل تتراهيدروفثاليك أنهيدريد أسرع عوامل معالجة راتنجات الإيبوكسي نموًا في صناعة طاقة الرياح. وفي مجال عوامل معالجة الإيبوكسي لطاقة الرياح، يوجد أيضًا ميثيل تتراهيدروفثاليك أنهيدريد (MTHPA)، وهو أكثر عوامل المعالجة شيوعًا في المواد المركبة عالية الأداء المقواة بألياف الكربون (أو الألياف الزجاجية) القائمة على راتنجات الإيبوكسي، والمستخدمة في ريش طاقة الرياح من خلال عملية التشكيل بالبثق. كما يُستخدم MTHPA في مواد المعلومات الإلكترونية، والمستحضرات الصيدلانية، والمبيدات الحشرية، والراتنجات، وصناعات الدفاع الوطني. يُعدّ ميثيل تتراهيدروفثاليك أنهيدريد أحد أهم عوامل معالجة الأنهيدريد، وهو أيضًا أسرع أنواع عوامل المعالجة نموًا في المستقبل.

يُحضَّر أنهيدريد ميثيل رباعي هيدرو فثاليك من أنهيدريد الماليك وميثيل بوتادين عبر تخليق ثنائيات، ثم يُصاغ على شكل أيزومرات. وتُعدّ شركة بويانغ هويتشنغ للمواد الإلكترونية المحدودة، التي يبلغ حجم استهلاكها حوالي ألف طن في الصين، الشركة المحلية الرائدة في هذا المجال. ومع النمو الاقتصادي السريع وازدياد الاستهلاك، يتزايد الطلب على الطلاءات والبلاستيك والمطاط باستمرار، مما يُعزز نمو سوق أنهيدريد ميثيل رباعي هيدرو فثاليك.

بالإضافة إلى ذلك، تشمل عوامل معالجة الأنهيدريد أيضًا أنهيدريد رباعي هيدروفثاليك THPA، وأنهيدريد سداسي هيدروفثاليك HHPA، وأنهيدريد ميثيل هكساهيدروفثاليك MHHPA، وميثيل-بارا-نيتروأنيلين MNA، وما إلى ذلك. يمكن استخدام هذه المنتجات في مجال عوامل معالجة راتنجات الإيبوكسي لشفرات توربينات الرياح.

ثالثًا، تشمل عوامل معالجة راتنج الإيبوكسي ذات الأداء الأفضل في صناعة طاقة الرياح ثنائي أمين الأيزوفورون وثنائي أمين الميثيل سيكلوهكسان.

من بين منتجات عوامل معالجة راتنج الإيبوكسي، تشمل أكثر أنواع عوامل المعالجة أداءً: إيزوفلورون ثنائي الأمين، وميثيل سيكلوهكسان ديامين، وأنهيدريد ميثيل رباعي هيدرو فثاليك، وأنهيدريد رباعي هيدرو فثاليك، وأنهيدريد سداسي هيدرو فثاليك، وأنهيدريد ميثيل هكساهيدروفثاليك، وميثيل-بارا-نيترو أنيلين، وغيرها. تتميز هذه المنتجات بقوة ميكانيكية ممتازة، ووقت تشغيل مناسب، وانخفاض إطلاق حرارة المعالجة، وقابلية تشغيل ممتازة في عملية الحقن، وتُستخدم في المواد المركبة من راتنج الإيبوكسي والألياف الزجاجية لشفرات توربينات الرياح. تنتمي عوامل معالجة الأنهيدريد إلى المعالجة الحرارية، وهي أكثر ملاءمة لعملية التشكيل بالبثق لشفرات توربينات الرياح.

تشمل شركات إنتاج ثنائي أمين الأيزوفورون العالمية كلاً من شركة باسف الألمانية، وشركة إيفونيك للصناعات، وشركة دوبونت الأمريكية، وشركة بي بي البريطانية، وشركة سوميتومو اليابانية. ومن بين هذه الشركات، تُعد إيفونيك أكبر شركة لإنتاج ثنائي أمين الأيزوفورون في العالم. أما الشركات الصينية الرئيسية فهي إيفونيك شنغهاي، ووانهوا للكيماويات، وتونغلينغ هينغشينغ للكيماويات، وغيرها، ويبلغ حجم استهلاكها في الصين حوالي 100,000 طن.

ميثيل سيكلوهكسان ديامين هو عادةً خليط من 1-ميثيل-2،4-سيكلوهكسان ديامين و1-ميثيل-2،6-سيكلوهكسان ديامين. وهو مركب حلقي ألكيل أليفاتي يُحصل عليه عن طريق هدرجة 2.4-ثنائي أمين التولوين. يمكن استخدام ميثيل سيكلوهكسان ديامين بمفرده كعامل معالجة لراتنجات الإيبوكسي، كما يمكن خلطه مع عوامل معالجة إيبوكسي شائعة أخرى (مثل الأمينات الدهنية، والأمينات الأليفاتية الحلقية، والأمينات العطرية، وأنهيدريدات الأحماض، إلخ) أو مع مُسرِّعات عامة (مثل الأمينات الثلاثية، والإيميدازول). من أبرز منتجي ميثيل سيكلوهكسان ديامين في الصين شركة خنان ليبايروي لتكنولوجيا المواد الجديدة المحدودة، وشركة جيانغسو ويكيتيري للكيماويات المحدودة. يبلغ حجم الاستهلاك المحلي حوالي 7000 طن.

تجدر الإشارة إلى أن عوامل المعالجة الأمينية العضوية ليست صديقة للبيئة ولها عمر تخزين أطول من عوامل المعالجة الأنهيدريدية، ولكنها متفوقة في الأداء ووقت التشغيل مقارنة بأنواع عوامل المعالجة الأنهيدريدية.

تتميز الصين بتنوع كبير في منتجات معالجة راتنجات الإيبوكسي في صناعة طاقة الرياح، إلا أن المنتجات الرئيسية المستخدمة هي منتجات فردية. يستكشف السوق الدولي بنشاط منتجات جديدة لمعالجة راتنجات الإيبوكسي، ويجري تطويرها باستمرار. إلا أن تقدم هذه المنتجات في السوق الصينية بطيء، ويعود ذلك أساسًا إلى ارتفاع تكلفة استبدال التركيبات التقليدية لمنتجات معالجة راتنجات الإيبوكسي في صناعة طاقة الرياح، وقلة المنتجات الكاملة نسبيًا. ومع ذلك، مع التقدم المستمر في التكنولوجيا وتكامل عوامل معالجة راتنجات الإيبوكسي مع السوق العالمية، ستخضع منتجات معالجة راتنجات الإيبوكسي الصينية في مجال طاقة الرياح أيضًا لتحديثات وتحديثات مستمرة.