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我來自保定維賽，今天匯報的題目是：PET結(jié)構(gòu)芯材在葉片中應(yīng)用研究

我的報告分為4個部分：

1.保定維賽介紹

首先，保定維賽是一家成立于2011年，主要從事高性能結(jié)構(gòu)泡沫的專精特新企業(yè)，我們從PVC、PET、PMI3種結(jié)構(gòu)泡沫，從配方的研發(fā)、工藝摸索，再到設(shè)備自主創(chuàng)新，具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)以及加工能力的企業(yè)。目前我們整體高性能結(jié)構(gòu)芯材產(chǎn)量在30萬立方米/年。

（圖示）這是大概的產(chǎn)能分布情況，最大的生產(chǎn)基地目前在連云港，保定、威海都具備同時發(fā)泡和耗材加工的能力。

我們在整個研發(fā)和生產(chǎn)過程中參與制定了兩項芯材行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)，同時也參與修訂了夾芯結(jié)構(gòu)試驗方法國家標(biāo)準(zhǔn)，總共6項。還榮獲過中國輕工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步一等獎1項，這都是我們自主研發(fā)過程中所獲得的一些榮譽。目前我們的產(chǎn)品基本上都在國際一線、主機廠、葉片廠都有一些應(yīng)用業(yè)績。

2.Vicell-T系列PET泡沫

從2017年開始，我們逐步開始去設(shè)立PET研發(fā)的一些國家科技部項目，到2019年我們設(shè)置了第一條技術(shù)線，同年來到GL認(rèn)證。再到最新的情況，總計安裝了4條技術(shù)線，目前產(chǎn)能在保定有兩條技術(shù)線，年產(chǎn)18萬立方米左右。同時PET產(chǎn)品序列非常全，從80密度到250密度都已經(jīng)實現(xiàn)了批量的供貨。

在葉片上的應(yīng)用，今天我主要講兩個方面：界面性能、高溫性能。從2019年、2020年開始，PET泡沫在葉片當(dāng)中的使用比例不斷升高，在這個過程當(dāng)中我們也發(fā)現(xiàn)了很多很多關(guān)于界面方面的一些問題，我們自己作為生產(chǎn)商也在不斷思考界面如何評估、如何評價。通過不同芯材之間的比較，可以看到PET、PVC、Balsa的力移和位移曲線，區(qū)別非常大。在PET泡沫的曲線上可以看到，它的最大剝離強度的值比較高，平均最低剝離強度也是偏低的，最大值和最小值之間差異是這3個材料當(dāng)中最大的一個。從樣品破壞圖片也可以看到，PET材料在破壞之后它的表面會出現(xiàn)魚紋狀的泡沫殘留，PVC表面相對來說殘余的泡沫比較均勻，Balsa介于兩個當(dāng)中。我們也在思考對于PET材料剝離性能是否需要區(qū)別于PVC和Balsa。

3.PET泡沫的界面性能

我們來看剝離強度定義，它是用來表征兩種材料界面結(jié)合性能，這是它的定義。我們認(rèn)為有兩個因素主要會影響它的界面結(jié)合程度：1.PET產(chǎn)品目前主流供應(yīng)都是要做一個封孔處理，它的封孔程度必然會影響整個結(jié)合力。這張照片是封孔過度時，整個材料剝開之后基本沒有泡沫的殘留。但數(shù)值，平均剝離強度超過20，但我們認(rèn)為這種情況還是存在一定危險性。2.影響材料界面性能的因素是PET泡沫材料本真的結(jié)合力，從目前了解的情況來看分子量大小，我們認(rèn)為是影響本真結(jié)合力的重要因素。舉個例子，對于不同分子量PET泡沫而言，分子量大的就相當(dāng)于是一棵根系比較發(fā)達(dá)的喬木，然后它扎在土壤當(dāng)中。分子量比較小的產(chǎn)品，它就有點類似于根系不那么發(fā)達(dá)的一些灌木，如果使用同樣的力將這個植物從土壤中拔出的話，根系比較發(fā)達(dá)的喬木存活可能性肯定是略高于灌木的，所以在界面性能評價上我們也傾向于去引入本真剝離強度作為共同的評價，所以就意味著不光我們要看一下這個材料封孔之后的剝離性能，同時要結(jié)合這個材料不封孔情況下剝離強度是多少，共同去看，這樣的話可以讓這個材料的使用安全閾值更加高一些。

封孔會影響材料的吸膠量，我們在不同封孔條件下比較了吸膠量和剝離之間的關(guān)系，在正常封孔工藝，哪怕是熱絲切割進(jìn)行封孔，我們材料整個剝離強度都是比較高。同時吸膠量，不封孔吸膠量在1.1左右，雙面的。封孔的話，吸膠量下降在30%-40%以上。（圖示）這3張照片是通過顯影劑在側(cè)面切開之后去看滲透進(jìn)泡沫的深度，最右邊這張照片是基本上封孔程度比較高，導(dǎo)致顯影劑無法進(jìn)一步滲透進(jìn)內(nèi)部的泡孔，整個界面可以看到是比較平整的狀態(tài)，基本上是一層塑料。這種情況下，我們認(rèn)為正常的封孔只是要減少或者減小顯影劑、樹脂浸潤泡孔的深度，而不是消除它，這種情況下我們認(rèn)為有一定影響的。

從2020年-2024年，多次測試下來，整體我們的平均剝離強度都比較高。做一個總結(jié)，我們認(rèn)為影響剝離強度有以下4個因素：這是和液體相關(guān)的，樹脂的表面張力；這是和泡沫本身相關(guān)的，就是剛才我講的材料分子量大小或者它的表面能；經(jīng)過封孔處理之后它的表面平整度；我們引入另外一個標(biāo)準(zhǔn)，泡沫破壞之后一定要帶有部分泡沫，這是正常的破壞形式。   

4.PET泡沫的高溫性能

PET泡沫作為一個熱塑性泡沫，在溫度升高時力學(xué)性能變化和表現(xiàn)。溫度升高時它的壓縮性能變化，60度時的壓縮強度和模量，以T100為例，基本上下降了20%。在玻璃化溫度以下，材料剛性儲能模量比較多的，泡沫的破壞基本上是發(fā)生在泡沫本身有缺陷或者是密度波動，或者泡壁強度不夠的地方，最大力到了之后產(chǎn)生了剛性的失效破壞。但隨著溫度的升高到達(dá)了區(qū)域B這個位置，就會形成一個柔性失效模式，可以看到整個樣品已經(jīng)出現(xiàn)了多處皺褶，有點像海綿擠壓之后的形狀。

同樣我們在做高溫下剪切破壞時也發(fā)現(xiàn)了類似的規(guī)律，隨著溫度的升高，剪切模量也是有20%左右的下降。在低溫下整個產(chǎn)品的破壞，它的破壞位置更加接近于工裝和泡沫結(jié)合處，也就是在結(jié)構(gòu)膠和泡沫界面的地方產(chǎn)生了破壞。溫度升高以后，這是60度時，它的破壞有點類似于從整個泡沫當(dāng)中進(jìn)行的破壞。

橫向的和其他泡沫進(jìn)行比較，我們可以發(fā)現(xiàn)不同的泡沫溫度升高，它的力學(xué)性能都會有所下降。相對壓縮強度和壓縮模量下降程度，PET略微大于膠粘PVC。究其原因，我們認(rèn)為膠粘PVC Tg值在80度左右，稍微略高于熱塑性PET泡沫，基本上我們了解下來是65-80度的區(qū)間范圍內(nèi)，所以我們認(rèn)為PET泡沫材料在高溫下使用，它的穩(wěn)定性問題應(yīng)該引起客戶的注意和重視。

總結(jié)：

Vicell T系列PET泡沫在市場上應(yīng)用非常廣泛，并且我們擁有良好的業(yè)績；目前我們的PET泡沫擁有封孔和不封孔兩種選擇，可以根據(jù)客戶的要求進(jìn)行定制化的提供；維賽的PET泡沫在配方體系上進(jìn)行了結(jié)合力優(yōu)化，我們有一些結(jié)合力比較強的官能團(tuán)，提高和樹脂之間的結(jié)合力，這是保證比較高剝離強度的重要原因；熱塑性PET泡沫在高溫下的使用應(yīng)該要引起客戶足夠的重視，避免我們在生產(chǎn)和使用過程當(dāng)中出現(xiàn)的一些問題。

謝謝大家！