創新研發

除使用單一的合成樹脂外,還常將兩種樹脂按一定比例混合使用,即複合樹脂。合理使用複合樹脂,常能集兩樹脂之長,克服單一樹脂的某些不足,改善樹脂綜合性能,如提高樹脂的耐蝕性、耐熱性和韌性。高性能工業防蝕材料樹脂已廣泛應用於石化、電子、光電等行業之污染防治工程,以提高製程效率及降低污染排放。


近年來,因阻燃型乙烯基酯樹脂具有優異耐腐蝕性,故被大幅應用於製作火力發電廠的玻璃鋼( 複合材料) 煙囪,以有效延長煙囪使用壽命及提升煙囪效益,亦被應用於排煙脫硫設備和濕式靜電除塵器,以解決燃煤排放的PM2.5問題。


另一方面,在中國有接近10萬座加油站,約有40萬具油罐埋設在土壤之下,這裡面絕大多數還是普通的鋼製油罐,如果油罐發生滲洩漏,不僅會污染土壤,還會污染地下水和空氣,故利用不飽和乙烯基樹脂耐腐蝕的特性,解決了汽燃油滲洩漏造成的汙染。

上緯的環氧樹脂產品  

主要應用於綠色風力發電領域

2006年,上緯跨足風力發電領域相關材料研究,開發了全系列風力葉片樹脂材料,提供客戶整體風電材料解決方案,且各項性能均能通過國際驗證機構GL要求,備受業界風力葉片廠的肯定。

近年為了因應當前市場需求,風力葉片的發電功率逐漸上升,隨之帶來的是 葉片的長度需求也跟著加大,於是藉由上緯配方開發、試片製作技術,與長期在風力葉片產業上的經驗,開發一款新型低黏度高效能灌注樹脂的產品,以應用在離岸風電市場的主要需求。

重要成果研發

產品開發規劃及目標

環保型乙烯基酯樹脂:

傳統乙烯基酯樹脂採用苯乙烯為稀釋單體,苯乙烯具有稀釋能力佳、固化物性能優良與價格低廉等優點,但其味道刺激且有致癌風險。上緯因應材料發展趨勢,著手開發低或無苯乙烯體系的乙烯基酯樹脂。半導體面板產業因安全意識抬頭,要求材料須具備防火特性,公司亦自主開發兼具高防火等級且不失乙烯基酯樹脂原有高耐腐蝕、高機械特性之材料,也成功通過世 界級防火等級認證,目前多用在半導體廠須同時具備防火、防蝕的嚴苛環境中。國際航運業及遠洋船舶所產生的含SO2廢氣排放問題引起國際海洋組織的注意,隨後IMO( 國際海事組織) 的海上環境保護委員會提出實現船舶全球0.5%燃油含硫量標準。該標準對脫硫設備廠家及環保耐腐蝕材料生產廠家提出更高要求。目前公司的標準雙酚A型901樹脂及特用耐高溫型900樹脂已經成功應用在大型遠洋船舶脫硫改造防腐設備上。 


資料來源: https://scitechvista.nat.gov.tw/Article/C000003/detail?ID=855a9c81-3e3d-4b7f-882c-b870777fc915

大型葉片用風力發電葉片材料:

為了提高風力發電效率與降低成本,風力葉片大型化、輕量化發展已成趨勢。在發電機葉片大型化目標下( 大於70 米),對於灌注樹脂操作時間與力學性能要求相對嚴苛,上緯已針對相關需求提出因應對策,並投入下列產品之開發。

樹脂種類 開發目的 2020年進度 2021年進度
長膠化灌注樹脂 延長環氧樹脂的可操作時間,以確保大型葉片樹脂與纖維有良好的浸潤 81米葉片掛機測試通過,小批量出貨 已成功於客戶供應名錄中
高韌灌注樹脂 進行環氧樹脂改質,開發可應用於大型葉片灌注的高韌灌注樹脂,以改善傳統環氧樹脂葉片剛硬、韌性不足之缺點 工藝認證進行中 整機廠客戶小批量材料驗證
大葉片專用膠黏劑 膠黏劑為黏結上下葉片非常關鍵的材料,故因應風力葉片大型化趨勢,開發接著性能、韌性、疲勞性更高規格之產品 多數客戶材料認證通過 整機廠客戶小批量材料驗證
碳纖維預浸料與拉擠板材 碳纖維複合材料運用到風電葉片大樑可達輕量化與增加發電效率 預浸料客戶大批量使用於90米以上的葉片大樑中;拉擠碳板以大批量供貨 已成功於客戶供應名錄中
風電用聚氨酯材料開發 聚氨脂樹脂具極佳的韌性與耐疲勞特性,可有效輕量化大型葉片,被認為是下一代風力葉片的關鍵材料 工藝認證進行中 工藝認證進行中,預計2023年
完成




竹南外海風機


膠黏劑



拉擠碳板

安全材料的開發

1. 舊管重生(CIPP) 關鍵材料開發

大陸城市人口密集,已逐漸採用環保型「非開挖修復方式(CIPP)」來修復地下水管道,故上緯投入不飽和樹脂合成,並於上緯江蘇廠建置不飽和樹脂生產線。目前繼續開發符合FDA 標準之CIPP 環氧樹脂。

2. 無鹵阻燃樹脂

隨著全球節能減碳的議題發酵,大眾軌道交通成為解決城市空汙的有效方案,為有效減輕載具重量並節省能源消耗,複合材料的需求日益增加。其除了必須具備無鹵、低煙、低毒性外,還需通過各國的阻燃規範要求。上緯的無鹵阻燃樹脂包括了環氧樹脂體系與改質乙烯基酯樹脂體系,已開發完成之無鹵阻燃改質乙烯基酯樹脂UMAR 8511的整體研發目標。

開發出不同適用於不同成型工藝的樹脂體系,包含真空灌注、手糊成型、拉擠成型、纏繞成型... 等,更符合客戶施工條件。

新型態高耐燃積層複合材料開發。

通過歐盟軌道交通標準認證HL3等級(EN 45545-2 standard on the safety of the railway sector)

無鹵阻燃軌道交通應用

環保可回收熱塑性複合材料

由於汽車輕量化議題與智慧型行動裝置蓬勃發展,部件輕薄化與可回收再利用成為 業界關注的議題。因此,上緯積極投入熱塑性碳纖維複合材料開發。

碳纖維複合材料

成果進度

上緯對整體熱塑複合材料的未來推展構想為:

    • ‌為更進一步掌握碳纖維預浸配方需求,計畫協同產/學/研等機構合作開發具備競爭力的新一代材料。
    • 結合本地的碳纖維原料商開發市場所需的碳纖維規格製品,如此將帶動本地碳纖維複材供應鏈的轉型與升級。

專利申請與取得情形

台灣碳纖

台灣再生能源發展進程快速,然難能可貴的是在實現能源轉型的過程中,政府並沒有為了達到政策目標而短視近利。然而五年過去,政府對國產化鍥而不捨地追求,著實令人嘆服。論及風電的開發,國內剛開始確實沒有相應的技術與供應量能,很大的程度上須仰賴國外技術營運團隊。當時經濟部為讓技術能夠落地留在台灣,決定採取循序漸進的方式,讓大家「先把頭洗下去」,然後再逐年增加產業內國產機 具的使用項目數量。從前置期(2021-2022) 的10項、第一階段(2023) 的17項,再到第二階段(2024-2025) 的27項。

拉擠成型工藝過程是由送紗、浸膠、預成型、固化定型、牽引、切斷等工序組成。

    • ‌無捻粗紗從紗架引出後,經過排紗器進入浸膠槽浸透樹脂膠液。
    • 然後進入預成型模,將多餘樹脂和氣泡排出。
    • 再進入成型模凝膠、固化。
    • 固化後的製品由牽引機連續不斷地從模具拔出,最後由切斷機定長切斷。

在成型過程中,每道工序都可以有不同方法:

  • 如送紗工序,可以增加連續纖維氈,環向纏繞紗或用三向織物以提高製品橫向強度。

  • 牽引工序可以是履帶式牽引機。

拉擠碳板 - 用於葉片減重,提升剛性, 提升葉片生產效率。

2030年碳纖複合材料目標

    • 複合材料創新技術三大應用方向:
  • 複合材料研發目標:
  • 提高汽車領域應用價值,開發再生碳纖維複合加工技術​。
  • 風電、高壓氣瓶應用新方向,開發循環回收新型樹脂碳纖複材​。
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