欧文斯科宁玻璃纤维在聚氨酯复合材料领域的应用与解决方案 · • E玻纤样品边缘开始破坏 • Advantex® 玻纤依旧完好如初 ADVANTEX®玻纤卓越的耐腐蚀性能

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欧文斯科宁玻璃纤维

在聚氨酯复合材料领域的

应用与解决方案 APPLICATION AND SOLUTIONS OF OWENS CORNING

GLASS FIBER FOR POLYURETHANE COMPOSITE MARKET

Guolong & Alex June 14, 2016

欧文斯科宁及其亚太研发中心简介

Introduction of Owens Corning and AP S&T center

欧文斯科宁在聚氨酯复合材料领域的产品介绍 Introduction of Owens Corning products for Polyurethane composite market

欧文斯科宁在复合材料领域的应用开发能力及服务 Introduction of Owens Corning development capability and service for composite market

欧文斯科宁在聚氨酯复合材料领域部分案例分享(国内外） Cases study in polyurethane composite market of Owens Corning

电力行业

建筑行业

公路交通

铁路运输

议题 AGENDA

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太阳能行业

采矿行业

海洋工程


欧文斯科宁及其亚太研发中心简介 INTRODUCTION OF OWENS CORNING AND AP S&T CENTER

WHY CHOOSE OWENS CORNING?

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1938年成立 2015年销售额达54亿美元在26个国家拥有15,000名员工连续61年位列《财富》500 强企业纽约证券交易所代码（NYSE）: OC 道琼斯可持续发展指数入选企业

复合材料解决方案屋顶材料保温材料

三大领域领先业务

欧文斯科宁简介 ORIENTATION OF OWENS CORNING

全球领先在北美领域占据强势地位

工程解决方案

玻璃纤维增强材料住宅用沥青瓦

屋面用沥青材料

住宅用保温材料

商业用和工业用保温材料

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S&T Zele 高性能织物

S&T Apeldoorn 无纺布&湿法毡 S&T Granville

材料科学玻璃液开发制造工艺

无纺布&湿法毡

复合材料全球化研发资源 GLOBAL COMPOSITE INNOVATION FOOTPRINT

S&T Chambery 材料科学

浸润剂开发 S&T Shanghai 材料科学

新产品推广材料性能表征

复合材料应用开发

欧文斯科宁中国复合材料业务 OWENSCORNING COMPOSITE BUSINESS IN CHINA

高性能织物 (北京)

高性能织物 (常州)

亚太行政中心(上海)

增强纤维 (余杭)

高强玻纤(北京)

亚太区研发中心(上海)

*建筑材料事业部在上海，南京，天津，西安，广州等分别有生产工厂。

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亚太研发中心 OWENSCORNING AP S&T CENTER

产品领先

成功案例

经验知识

培训体系

全球研发网络

机械测试

化学分析

仿真模拟

工艺模拟

先进的技术能力

追求成功

经验丰富

业务培训

热衷行业

成长的团队

项目管理

结果导向

快速跟进

高效解决

以客户为导向

在复合材料以及建筑材料行业，给客户提供创新性的解决方案

低排放轻量化耐热性耐疲劳高刚度耐久性

© Oleksiy Mark / shutterstock.com © Nyloboard, US © iStockphoto.com © Courtesy of Potok-M LLC, RU

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欧文斯科宁在聚氨酯复合材料领域的产品介绍 INTRODUCTION OF OWENS CORNING PRODUCTS USED IN POLYURETHANE COMPOSITE MARKET

9

玻璃纤维增强材料 FORCES ON GLASS REINFORCEMENTS

我们专注于玻璃纤维相关的原材料，服务客户开发复合材料产品。

海陆运输设备娱乐、耐腐蚀、建设用材

欧文斯科宁复合材料产品 OWENSCORNING COMPOSITE PRODUCT

短切原丝毡和连续纤维毡

建筑业、工业、汽车业，路面铺设

无纺织物

风能设备、管道、热塑复合材料、工业用品、休闲娱乐产品

针织或编织纤维织物

建设用材（构造板和透光板）、耐腐蚀管道和储罐、消费用品（卫生用品、游乐车）、运输设备用材（车顶内衬、车身部件、半结构部件）

多股连续纱

运输业、消费性电器/电子用品和家电用品

短切原丝，干用

建筑材料（屋面铺设和石膏材料），特殊工业应用产品

短切原丝，湿用

化学品及污水、石油和水的储运处理设备（管道和储罐）、工业设备（高压容器、挤拉成型品）、风能设备、航天设备、弹道发射设备、运输（隔音填充材料）、电气设备（光缆）

TYPE 30®直接纱

10

Today 1950s 1960s 1970s 1980s 1990s

Standard E-Glass to Advantex® Glass High-Performance Glass

** The S-2 product line and trademark were divested in 1998 and are now wholly owned by AGY, Inc. © 2011 Owens Corning

1939 欧文斯科宁创造发明了 E-glass

1968 欧文斯科宁开发 S-2 Glass® **

1980 欧文斯科宁开发 E-CR 耐腐蚀玻璃纤维

1996 欧文斯科宁开发无硼 Advantex® E-CR 玻璃纤维

欧文斯开发高性能玻璃纤维 (HPR) 技术–Boron-free glass formulation that meets standards for R glass

2009 欧文斯科宁开发新的 S-glass 配方及先进熔融技术

2011欧文斯科宁启动 XStrand® H 在工业领域的应用，而H-Glass 的配方

技术在中国已有5年多的经验。

2006

欧文斯科宁是玻璃纤维的发明者 OWENSCORNING IS THE INVENTER OF GLASS FIBER

化学创新客户为本的解决方案玻璃和窑炉技术

欧文斯科宁玻璃纤维性能 OWENSCORNING GLASS FIBER PROPERTY

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Advantex®玻纤的拉伸强度模量相比比E玻纤提高～15%;H玻纤满足高模量的需求

1. Hexion MGS RIM 135 epoxy resin + RIMH 137 hardener

性能测试方法单位 E玻纤 Advantex®

玻纤 H玻纤

原丝性能

密度 ASTM C693 g/cm3 2.55-2.58 2.62 2.61

拉伸强度 ASTM D2101 Mpa 3450-3790 3750 4130

杨氏模量 / Gpa 78-80 81 87.5

断裂伸长率 / % 4.9 4.9 4.9

热性能热膨胀系数

23-300℃ ASTM D696

×10-6cm/cm ℃

5.4 6 5.3

耐腐蚀性能 10%HCl@96℃24h Wt

/ % 31.7

13

94.72%

77.98%

45.22%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Time/day

10%H2SO4下浸胶纱拉伸强度保留率对比

Adv (23℃）

Adv (60℃）

E-glass（23℃）

E-glass（60℃）

*树脂体系：乙烯基树脂

在腐蚀环境下，推荐使用耐腐蚀的Advantex® 玻纤增强的复合材料制品

ADVANTEX®玻纤卓越的耐腐蚀性能 SUPERIOR CORROSION RESISTANCE OF ADVANTEX® GLASS

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Advantex® Glass 普通无碱玻纤（E玻纤）

腐蚀前腐蚀后

• FRP棒材在室温10%H2SO4中浸泡1个月（树脂为耐腐蚀的乙烯基树脂） • E玻纤样品边缘开始破坏 • Advantex® 玻纤依旧完好如初

ADVANTEX®玻纤卓越的耐腐蚀性能 SUPERIOR CORROSION RESISTANCE OF ADVANTEX® GLASS

The scanning electron pictures are from Owens Corning corrosion lab in 2015.

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欧文斯科宁用于拉挤工艺产品 OWENSCORNING PRODUCTS FOR PULTRUSION PROCESS

* ●适用 ●●专用

ADVANTEX®直接纱

产品树脂兼容性

TEX 应用环氧树脂

聚酯树脂

乙烯基树脂

酚醛树脂

聚氨酯树脂

Pulstrand 4100

● ● ● ● ●●

1200, 2400, 4400,

4800,9600

专用于聚氨酯拉挤纱。也适用于其他树酯体系

366 ● ● ● ● ● 1100, 2400, 4400, 4800

通用型拉挤纱

SE8400LS ●● 4400 低气泡环氧拉挤纱，适用于绝缘子等电绝缘性能要求非常高的领域。

SE1500 ● ●● 1200,2400,

4800 酚醛拉挤专用纱

SE8600 ● ● ● 2400,4800 普通拉挤纱

SE1200 ● ● ● 1200,2400 普通拉挤纱

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欧文斯科宁用于拉挤工艺产品-续 OWENSCORNING PRODUCTS FOR PULTRUSION -CONT.

连续毡(CFM) 低密度与多种树脂兼容性好拉伸强度高（即便在升温和树脂浸渍后）易加工：毡两面粘接牢靠易于拼接产品系列齐全，从300g/cm2至900g/cm2内可供选择提供完整幅宽的毡卷以及9至50cm的窄带

产品粘接剂拉伸强度树脂兼容性

应用环氧树脂聚酯树脂乙烯基树脂聚氨酯树脂

U527 低含量较低 ● ● ● ● 复杂形状-白

色部件

U528 std 标准标准 ● ● ● ● 标准应用

U529 高含量较高 ● ● ● ● 高拉伸强度

M8643 标准中等高 ● ● ● ● 标准应用

良好的表面外观

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欧文斯科宁用于拉挤工艺产品-续 OWENSCORNING PRODUCTS FOR PULTRUSION PROCESS-CONT.

产品 M524 VL8101 VL9202

苯乙烯溶解度不溶性粘接剂不溶性粘接剂不溶性粘接剂

纤维类型 ECR ECR ECR

纤维直径（um） 13 16/23 16

克重（g/m2) 70 115/150/190/225/300 115/150

厚度（mm） 0.60 0.40/0.50/0.60/0.75/1 0.51/0.51

幅宽（cm） 3.5-210 91.4-134.6 91.4-134.6

无纺布(NON-WOVEN) 无纺纤维薄毡用于拉挤部件的表面，以改善其表面光洁度

多元化的产品，复合毡、织物、缝编毡、针刺毡…… ★我们可以根据客户需求提供定制化产品服务。

ADVANTEX® PULSTRANDTM 4100 直接纱 ADVANTEX® PULSTRANDTM 4100 SINGLE END ROVING

PULSTRANDTM 4100 直接纱为拉挤客户提供更高价值的产品

专门针对聚氨酯拉挤工艺而开发的ECR玻纤，其浸润剂体系与聚氨酯树脂体系有绝佳的相容性和快速浸透性，同时具有以下优势： Advantex® Pulstrand 4100 Single-End Continuous Roving is designed for use in Polyurethane Pultrusion applications.

工艺性能 • 毛羽少，不打结，满足连续化生产需求

浸润性能 • 浸透快，分散好，与聚氨酯树脂匹配性最佳

表观性能 • 制品表面外观好，白斑现象非常低

力学性能 • 纵向弯曲强度达1450Mpa，模量达53.6Gpa

• *横向弯曲强度达131Mpa，模量达14.6Gpa

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* 和PU树脂相关性较强

PULSTRAND4100与聚氨酯树脂浸透性&匹配性 FAST AND GOOD WETTING WITH PU RESINS

* 1. Panels fabricated by a same customer using a same PU resin 2. SEM analysis done in OC China Composites Center

Advantex® Pulstrand 4100 普通无碱玻纤

浸透性

匹配性

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PULSTRAND4100 聚氨酯复合材料耐腐蚀性 CORROSION RESISTANCE OF PULSTRAND4100 PU COMPOSITE

20

96.71%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0°弯曲模量

90.47%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

110%

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0°弯曲强度

Pulstrand4100聚氨酯复合材料耐腐蚀性样品信息: Pulstrand4100聚氨酯拉挤样品样品形状：截面50mm*4mm板材

腐蚀环境: 60℃10%H2SO4中浸泡，样品切割面未做防护处理。

强度腐蚀后保留率


欧文斯科宁在复合材料领域的应用开发能力及服务 INTRODUCTION OF OWENS CORNING DEVELOPMENT CAPABILITY AND SERVICE IN COMPOSITE MARKET

亚太研发中心在复材领域的技术能力 TECHNICAL CAPABILITY OF OC AP S&T CENTER IN COMPOSITE

力学测试

静态力学测试: 250, 100,50&5 KN from Instron

动态疲劳测试: 100KN from Instron (2)

冲击强度测试（有缺口与无缺口）

丰富的样品制备能力，测试经验，测试精度及测试结果的可重复性

仿真模拟分析

结构分析

材料评估

成本分析

实验设计

化学分析

热分析: DSC, TGA, DMA

微观分析 with EDX:JEOL JSM 6010LA

分析测试实验室 Color meter (liquid, TP samples, Lab, YI) Reflection Index FTIR, GC-MS, GPC, Particulate Size Counter,

Brookfield viscometer (resin), Capillary viscometer (sizing)

GC-FID (Flame Ionization Detector) & UV/Visible Spectrophotometer, GC/Interface for FTIR

成型工艺模拟测试

真空灌注成型缠绕成型喷射成型 TP挤出成型 TP注塑成型

热压爆破测试长期静水压玻纤复绕

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复合材料性能测试与分析 COMPOSITE MATERIAL CHARACTERIZATION

力学测试化学分析仿真模拟工艺模拟

http://www.google.com.hk/imgres?imgurl=http://www.labs.tudelft.nl/pictures/instruments/instrument_1168436057.jpg&imgrefurl=http://www.labs.tudelft.nl/index.php?action=instrument&id=423&usg=__D4j7vid8r0Tb-Y_JBHSanuxKoXQ=&h=276&w=250&sz=68&hl=zh-CN&start=1&zoom=1&tbnid=8sggJmSpfePKpM:&tbnh=114&tbnw=103&ei=lgV4T-fJFIq3iQed9bHZBA&prev=/search?q=DMA+q800&um=1&hl=zh-CN&newwindow=1&safe=strict&sa=N&tbm=isch&um=1&itbs=1

工艺模拟 PROCESSING SIMULATION

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OC在美国GRANVILLE的聚氨酯拉挤线（含注射盒)

我们的服务 OUR SERVICE

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方案的可行性分析

原材料设备选择

样品试制

•结构优化 •材料对比 •模拟计算 •成本分析

•聚氨酯 •拉挤机 •注胶机 •注胶盒

•树脂匹配分析 •材料物性检测 •产品缺陷分析 •工艺过程支持

我们为客户提供全方位的解决方案。

产品

商业化

•市场领域开拓 •下游客户推广 •产品技术支持 •持续质量跟踪


欧文斯科宁在聚氨酯复合材料领域部分案例分享 PART CASES STUDYING IN POLYURETHANE COMPOSITE MARKET OF OWENS CORING

案例1-电力行业应用 CASE1-APPLICATION IN ELECTRIC INDUSTRY

成型工艺：聚氨酯缠绕、拉挤特点：

重量轻，安装容易力学性能突出，极佳的耐候性降低雷击及污秽闪络事故材料可设计性强，使用寿命长安装及后期维护成本低

应用：适用于沿海强台风、高腐蚀性及地形复杂（山区）等环境的电力系统输配电，替代传统混凝土、木质以及钢结构杆塔

聚氨酯复合材料杆塔及横担

Pulstrand4100

针对客户的产品和工艺需求，在实验室进行大量的工艺模拟以及性能测试材料选择 Advantex® 在工艺性、弯曲性能和爆破性能方面有最佳的综合表现

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案例2-建筑行业应用 CASE2-APPLICATION IN CONSTRUCTION INDUSTRY

聚氨酯复合材料窗框

成型工艺：聚氨酯拉挤（FWF80-83%) 特点：

优越的保温性能抗风压和气密性佳低热膨胀系数，耐候与抗腐蚀佳隔音性佳，安装连接方便整窗综合成本性价比高

应用：适用于住宅和商业建筑窗框，替代传统的铝合金及塑钢门窗，用于住宅建筑要求进一步降低K值传热系数的地区（上海，江苏，浙江）或者提出75%节能标准的地区（包括北京，天津，河北，内蒙，新疆，山东，东北等）。

针对客户的产品型腔设计，通过建模分析，优化型腔结构设计，提供力学性能分析，制品性能检测，加快客户开发周期。 Advantex® 产品工艺性好，毛丝少，极大

提高了生产效率；浸透性好，有效降低型材表面白纱问题工艺性；力学性能高，弯曲模量最大能达53Gpa，保证了型材的刚度，减少变形问题。

有白纱

无白纱

成型工艺：聚氨酯拉挤特点：

生产速度快，效率高。生产过程环保，无挥发物。综合生产成本低于不饱和树脂桥架体系。相比金属桥架，减重约60%；相比不饱和树脂桥架，减重约40% 力学性能高，确保产品质量稳定性耐腐蚀性好，使用寿命长，维护成本低

应用：高速公路、港口、机场、铁路等工程建设的施工中的电力、通讯电缆的保护

案例3-公路交通领域应用 CASE3-APPLICATION IN HIGHWAY TRAFFIC AREA

聚氨酯复合电缆桥架及防眩板

Advantex产品使用优势：工艺性好，表面浸透效果优越，确保聚氨酯拉挤工艺的连续化生产

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案例4-铁路运输领域应用 CASE4-APPLICATION IN RAILWAY TRANSPORTATION

OC 技术服务结构模拟优化与分析力学性能测试制品内部缺陷分析

Advantex产品优势 9600tex，节省场地直接纱，减少毛丝打结现象优越的浸透性和分散性卓越的力学性能耐候性能好

合成枕木

成型工艺：聚氨酯发泡拉挤特点：

高强，重量轻，加工方便耐侯性及耐腐蚀性佳低热膨胀系数及低导热性使用寿命大大提升且环境友好耐疲劳性优越维护成本低

应用：替代高铁、地铁、铁路货运等领域木枕，混凝土枕木等，特别适用于钢桥，道岔口的枕木。

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案例5-太阳能行业应用 CASE5-APPLICATION IN SOLAR ENERGY INDUSTRY


耐腐蚀性强强度高，力学性能佳绝缘性能好，环境友好降低碳排放低热膨胀系数，户外使用寿命达30

年

应用：适用于沿海，山区，滩涂等高腐蚀性地区的太阳能电站建设太阳能组件边框，替代铝合金边框

聚氨酯复合材料边框及支架

Advantex产品优势： 1）ECR玻纤配方提供高强度高模量力学性能，以及优越的耐腐蚀性能； 2）浸透性佳，为型材喷涂提供最佳表面；

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案例6-采矿行业应用 CASE6-APPLICATION IN MINING INDUSTRY

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耐磨损，耐腐蚀性；重量轻达30-50%，容易安装；低CTE热膨胀系数，受力均匀；降低噪音，抗静电性及阻燃性；提高使用寿命，综合成本降低

应用：采矿业输送设备，替代传统低碳钢辊适用于高耐磨性及高腐蚀性的采矿输送环境，综合经济成本效益提高。

聚氨酯复合材料无载托辊

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案例7-海洋工程应用 CASE7-APPLICATION IN OCEANOGRAPHIC ENGINEERING


优越的耐腐蚀性重量降低达70%，安装容易高强度，优越的抗冲击性大大提高使用寿命，低维护成本

应用：适用于沿海或者近海码头新建或者维修工程钢管桩的替代，或者桥梁桥墩防撞结构系统

聚氨酯复合材料防撞桩

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Documents

欧文斯科宁玻璃纤维 在聚氨酯复合材料领域的 应用与解决方案 · • E玻纤样品边缘开始破坏 • Advantex® 玻纤依旧完好如初 ADVANTEX®玻纤卓越的耐腐蚀性能

欧文斯科宁玻璃纤维在聚氨酯复合材料领域的应用与解决方案 · • E玻纤样品边缘开始破坏 • Advantex® 玻纤依旧完好如初 ADVANTEX®玻纤卓越的耐腐蚀性能