拉挤成型工艺是一种连续生产截面形状固定的复合材料成型工艺,指连续纤维或织物或毡等。
增强材料,在牵引力的作用下,通过预成型装置,在树脂浸润槽中浸渍树脂后通过加热的模具成型、固化,切割成所需长度复合材料制品的成型工艺。
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聚氨酯拉挤成型示意图 图源:亨斯迈
基体树脂是拉挤复合材料的中重要组成部分,常见的拉挤树脂有环氧、聚氨酯、酚醛、乙烯基,以及热塑性树脂体系
因为拉挤复合材料的特性,基体树脂需要有混合粘度低、高温条件下反应速度快特点。
在进行基体树脂的选择时,不光要考虑到拉挤反应速率,也需要考虑拉挤树脂的粘度,如果粘度比较高,会影响产品制作时的润滑效果。
聚氨酯树脂的粘度较低,允许玻纤用量比聚酯或乙烯基酯树脂更高,这使得拉挤成型聚氨酯复合材料的弯曲弹性模量接近铝的属性。
相比其他树脂具有优良的加工性能。另外,聚氨酯韧性好、抗冲击能力强、常温下即可快速固化,且几乎没有诸如苯乙烯等易挥发物,在复合材料领域具有广阔的应用前景。
所以,目前复合材料边框多采用聚氨酯树脂和连续玻璃纤维进行拉挤成型,组成是20%左右的聚氨酯和80%左右的玻璃纤维。
拉挤成型聚氨酯的特性需求有所不同,国内外多家厂商都开发了复合材料专用聚氨酯产品。

艾邦特收集汇总了12家拉挤成型复材用聚氨酯生产企业,供大家参考,如有失误和遗漏,欢迎沟通指正。
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01. 科思创

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科思创与合作伙伴共同开发的聚氨酯复合材料边框,拥有优秀的材料性能。
聚氨酯复合材料力学性能优异,其轴向拉伸强度达到了传统铝合金材料的7倍以上。
同时,其还具有很强的耐盐雾和耐化学腐蚀性能。这些性能是取得认证的重要测试项目。
采用科思创聚氨酯复合材料边框封装的组件,通过了IEC 61701:201光伏组件盐雾腐蚀实验和IEC 62716:2013氨腐蚀试验。对于安装在高湿地区(例如,沿海和海上电场)的太阳能组件来说,耐腐蚀性能尤为重要,是确保长久户外运行的关键。
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聚氨酯复合材料太阳能边框 图源:科思创

科思创聚氨酯复合材料的体积电阻率可达1×1014Ω·cm,光伏组件采用非金属边框封装后,大大降低了形成漏电回路的可能性,有助于减少PID电势诱导衰减现象的产生。
PID效应的危害使得电池组件的功率衰减,减少发电量。因此,减少PID现象可以提高电池板的发电效率。
装配有科思创聚氨酯复合材料边框的光伏组件已于2021年通过了行业权威的TÜV莱茵认证
公司官网:https://solutions.covestro.com
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02. 巴斯夫

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根据2023年6月官网显示,公司分设六大业务领域,下辖11个业务分部。公司产品范围涵盖化学品、材料、工业解决方案、表面处理技术、营养与护理以及农业解决方案。1980年5月14日,巴斯夫上市。
巴斯夫公司旗下的几种类型水性聚氨酯:
1. 丙烯酸酯改性聚氨酯(Bayhydrol® Dispersions)
2. 聚氨酯乳液(Elastocoat C)
3. 聚氨酯弹性材料(Elastocoat S)以上不同类型的水性聚氨酯均可提供黑色浆料,并且在不同的应用领域中具有各自的特点和优势。
Elastocoat C是巴斯夫著名的聚氨酯(PU)树脂,用于拉挤成型技术中以获得高性能边框。与其它树脂相比,Elastocoat C不仅在低拉力和非常高的层间剪切强度(ILSS)时的拉挤速度方面表现出显著优势,而且在边框上没有散发。
公司官网:www.basf.com
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03. 亨斯迈

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亨斯迈集团是一家公开上市的全球性特殊及特种化学品制造和销售企业 ,在全球30多个国家运营超过75个生产、研发和经营机构,拥有约10,000 名员工。
亨斯迈服务于广泛而多元的消费品和工业品终端市场,包括能源和燃料、交通运输、家居生活、纺织品及建筑行业。

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亨斯迈聚氨酯是基于MDI的聚氨酯解决方案的全球领先制造商之一, 为超过90个国家和地区的3000多家客户提供优质的聚氨酯产品与服务。       
亨斯迈聚氨酯拉挤系统是包含RIMLINE®多元醇和SUPRASEC®MDI异氰酸酯的双组分体系。
该体系能够提供很好的浸润性,较快的走线速度,较低的拉力和极少的VOC释放。该体系非常适合生产需要较好强度和耐久性的结构型材。

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公司网址:www.huntsman.com/pu
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04. 万华化学(北京)有限公司

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万华化学(北京)有限公司是万华化学集团股份有限公司的全资子公司,成立于2003年,主要从事异氰酸醋、多元醇等聚氨酷全系列产品相关下游应用的研发、生产和销售。
拥有极具创新能力的聚氨酷应用研发基地,以及专业从事聚氨醋产品相关性能检测的国家认可实验室。

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公司产品涉及衣食住行的方方面面,主要有汽车、家居家装、家电3C、纺织印刷、建筑防护、体育用品、工程机械等多个领域。
万华化学的拉挤成型工艺产品WANEFLEX®650N系统料为通用性树脂,广泛应用于门窗用型材、光伏边框、托盘、梯子等制品的生产。

WANEFLEX®650N产品参数

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公司网址:www.whchem.com 
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05. 天和树脂

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天和树脂始建于1995年,隶属于上海新天和实业集团,是国内最大的不饱和树脂供应商之一,总注册资本14900万元,项目总投资18亿元。
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天和树脂在上海松江区设有化工研究院,专注于高分子聚合物研究,同时拥有浙江天和、南通天和两大树脂生产基地,年产不饱和聚酯树脂18万吨,水性树脂10万吨,胶粘剂1万吨;以及江苏道明DCP 过氧化二异丙苯生产基地,年产DCP2.4万吨。
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公司网址:http://www.chinaresins.com/
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06.陶氏化学

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陶氏是一家多元的化学公司,运用科学、技术以及“人元素”的力量不断改进。

陶氏为全球160个国家和地区的客户提供种类繁多的产品及服务,并将可持续发展的原则贯彻于化学和创新,为各消费市场提供更加优质的产品,包括纯水、食品、药品、油漆、包装,以及个人护理产品、建筑、家居和汽车等众多领域。

以下是张江陶氏中心
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陶氏聚氨酯在北美市场引入了VORAFORCE™ TP 1200系列。该种新型聚氨酯解决方案能打造更快、更节能的拉挤型复合材料,且能够减少VOC气体排放,在非金属桩、面板、门窗制造等建筑领域以及电线杆和土木工程等电气基础设施领域都有广泛应用。
公司网站:https://www.dow.com/
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07. 浙江华峰

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浙江华峰新材料有限公司是全球聚氨酯原液主要生产企业,专业从事聚氨酯原液、聚氨酯制品原液和聚酯多元醇的开发、生产和销售,公司旗下“聚峰”牌聚氨酯原液被认定为浙江名牌产品、中国石油和化学工业知名品牌产品等称号。
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聚氨酯原液生产规模:年产42万吨,市场占有率:全国60%以上。
聚氨酯/玻璃纤维复合材料是一种以聚氨酯为基体材料,玻璃纤维为增强材料,采用连续拉挤工艺生产的一种具有高强度、高模量、轻质高分子复合材料。
公司经过多年的研发和应用,开发的聚氨酯拉挤/缠绕原料具有粘度低、浸润效果好、拉挤速度快、直线度优的特点,成功在型材、桥架、门窗、光伏边框等领域实现量产。
公司网址:www.huafeng.com
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08. 南京聚发

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南京聚发新材料有限公司成立于2018年,是南京市高新技术人才引进项目和A股上 市企业康达新材料(集团)股份有限公司参股企业。
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拉挤成型聚氨酯复材  图源:南京聚发
公司专注于聚氨酯及聚氨酯改性树脂在复合材料领域的应用开发,产品涵盖聚氨酯拉挤树脂、缠绕树脂、RTM/真空灌注树脂、湿法模压树脂、聚氨酯SMC片材、聚氨酯预浸料树脂及预浸料织物等系列产品
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拉挤成型聚氨酯复材  图源:南京聚发
聚氨酯拉挤树脂系列强度高,具有良好的耐腐蚀性能;较长的凝胶时间和良好的玻纤浸润性,拉挤阻力低,不易出现起皮、堵模等现象,适合于聚氨酯窗框、绝缘梯及各种型材适用于桥架、聚氨酯窗框、绝缘梯、管道、高压管、太阳能边框、支架等应用领域。

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公司网址:www.jufa-composite.com         
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09. 四川东树新材料有限公司

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四川东树新材料有限公司成立于2015年,是东方电气集团、东方汽轮机有限公司的控股子公司,是集高分子及复合材料产品设计、研发、制造、销售和服务于一体的高新技术企业。

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东树新材料重点围绕新能源领域布局,形成风能材料、光伏材料、复合材料、高纯材料、生物资绿色材料五大核心产业。
公司承担了国家“863”高性能风电环氧树脂工程化课题,主持编制风电环氧树脂国家标准,是风电环氧树脂国产化的领跑者。

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东树新材料拉挤聚氨酯体系DQ3056A/DQ3056B具有低的混合粘度、良好的纤维浸润性、较长的适用期、合适的力学强度,优良的耐热性,非常适合于拉挤成型工艺。
本拉挤树脂体系适用于包括太阳能边框、海陆风电,建筑,桥梁和基础设施中的拉挤成型工艺。能够实现 800-1200 mm/min 的拉挤速度;DQ3056A 为多元醇体系,其 100%不含挥发组分;DQ3056B 为异氰酸酯体系,其 100%不含挥发组分。
公司网址:www.dsxcl.com
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10. 上海汇得科技股份有限公司

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上海汇得科技股份有限公司成立于 2007 年 6月,起始可溯源至 1997 年创建的上海汇得化工有限公司,并于2018年上市,是一家集设计、研发、生产、销售和服务于一体,专业制造革用聚氨酯( PU )树脂、聚氨酯弹性体相关产品等系列新材料的科技型集团化公司。聚氨酯年产能达30万吨。
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上海汇得聚氨酯产品线较为齐全和丰富,包括革用聚氨酯树脂,胶黏剂及灌封产品,聚氨酯组合料及原液,新能源汽车配套制件,热塑性聚氨酯弹性体,水性聚氨酯,聚酯多元醇等多个系列。

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公司网址:www.shhdsz.com/         
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11. 镇江利德尔

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镇江利德尔复合材料有限公司及其100%控股的淮安利成新材料有限公司是一家以研发、生产、销售高性能树脂的高新技术企业(简称利德尔),拥有一个研发中心和总产能26万吨的两个生产基地(镇江和淮安),产品包括不饱和树脂、乙烯基树脂、改性环氧树脂、改性聚氨酯树脂、改性热塑、胶黏剂、彩色胶衣、色浆等。

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产品应用领域包括交通运输、风力发电、管罐防腐、游艇船舶、电子电器、农牧建材等领域。
公司网址:www.njleader.cn         
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12. 河北聚久复合材料有限公司

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河北聚久复合材料有限公司2019年5月成立,注册资金1000万元,位于河北唐山曹妃甸工业区。
聚久是廊坊华宇创新科技有限公司复合材料研发成果产业化专门成立的全资子公司,在此之前一直致力于复合材料制品的开发与生产十余年,尤其在聚氨酯拉挤工艺的研究,现已形成从原材料到模具到设备全部自主开发生产一体化独立工厂,主要承担廊坊华宇复合材料的批量化生产,目前拥有十四条拉挤生产线,两条组装线,一整套聚氨酯拉挤树脂反应釜。

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拉挤成型用聚氨酯树脂是由5104L-A(组合多元醇)和5104L-B (改性MDI)构成按照一定比例使用的双组份树脂,粘度低,具有良好的浸润性和可操作性,脱模效果良好,生产速度可达1.2m/min。
与纤维复合形成的制品表面美观、孔隙率低、机械强度高、韧性好、握钉力大、收缩率小、具有不错的耐化学腐蚀性,应用于聚氨酯拉挤桥架、聚氨酯复合材料门窗、方管、支架等各种型材。
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公司网址:http://hbjujiu.com         
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从具体应用看,采用聚氨酯树脂做拉挤型材时具有以下优点:
(1)用传统树脂拉挤某些型材时,可能使用4或5种不同的玻璃纤维毡,这些毡必须裁切造形。采用聚氨酯拉挤,可以用玻纤无捻粗纱来代替玻纤毡,减少了原料成本以及操作毡所耗的劳力成本,提高了生产线速度。另一方面,用无捻粗纱代替毡后,纤维体积含量可以增至80%左右,强度和刚度更好,而大多数非聚氨酯拉挤制品的纤维含量为60%。  
2聚氨酯拉挤制品更高的强度性能开拓了一些新的应用。这些制品可以用于聚醋树脂不能胜任的用途,在建筑、基础设施和交通运输市场代替钢和铝材。          

3将原有的拉挤系统转换成聚氨酯拉挤系统比较简单、方便和经济,无需大的投资。原有的模头、加热器和机组仍可使用。

参考资料:各公司官网

原文始发于微信公众号(艾邦高分子):​拉挤成型用聚氨酯树脂生产企业12强

作者 808, ab

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