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

我的報(bào)告分為4個(gè)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(shí)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(shí)發(fā)泡和耗材加工的能力。

我們在整個(gè)研發(fā)和生產(chǎn)過程中參與制定了兩項(xiàng)芯材行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也參與修訂了夾芯結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法國家標(biāo)準(zhǔn)，總共6項(xiàng)。還榮獲過中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，這都是我們自主研發(fā)過程中所獲得的一些榮譽(yù)。目前我們的產(chǎn)品基本上都在國際一線、主機(jī)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(xiàng)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(jì)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(shí)PET產(chǎn)品序列非常全，從80密度到250密度都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量的供貨。

在葉片上的應(yīng)用，今天我主要講兩個(gè)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(gè)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(píng)估、如何評(píng)價(jià)。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(qiáng)度的值比較高，平均最低剝離強(qiáng)度也是偏低的，最大值和最小值之間差異是這3個(gè)材料當(dāng)中最大的一個(gè)。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(huì)出現(xiàn)魚紋狀的泡沫殘留，PVC表面相對(duì)來說殘余的泡沫比較均勻，Balsa介于兩個(gè)當(dāng)中。我們也在思考對(duì)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(qiáng)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(gè)因素主要會(huì)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(gè)封孔處理，它的封孔程度必然會(huì)影響整個(gè)結(jié)合力。這張照片是封孔過度時(shí)，整個(gè)材料剝開之后基本沒有泡沫的殘留。但數(shù)值，平均剝離強(qiáng)度超過20，但我們認(rèn)為這種情況還是存在一定危險(xiǎn)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(gè)例子，對(duì)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(diǎn)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(gè)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(píng)價(jià)上我們也傾向于去引入本真剝離強(qiáng)度作為共同的評(píng)價(jià)，所以就意味著不光我們要看一下這個(gè)材料封孔之后的剝離性能，同時(shí)要結(jié)合這個(gè)材料不封孔情況下剝離強(qiáng)度是多少，共同去看，這樣的話可以讓這個(gè)材料的使用安全閾值更加高一些。

封孔會(huì)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(gè)剝離強(qiáng)度都是比較高。同時(shí)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(gè)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(qiáng)度都比較高。做一個(gè)總結(jié)，我們認(rèn)為影響剝離強(qiáng)度有以下4個(gè)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(gè)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(gè)熱塑性泡沫，在溫度升高時(shí)力學(xué)性能變化和表現(xiàn)。溫度升高時(shí)它的壓縮性能變化，60度時(shí)的壓縮強(qiáng)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(chǔ)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(dòng)，或者泡壁強(qiáng)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(gè)位置，就會(huì)形成一個(gè)柔性失效模式，可以看到整個(gè)樣品已經(jīng)出現(xiàn)了多處皺褶，有點(diǎn)像海綿擠壓之后的形狀。

同樣我們在做高溫下剪切破壞時(shí)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(gè)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(shí)，它的破壞有點(diǎn)類似于從整個(gè)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(huì)有所下降。相對(duì)壓縮強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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！