CN102533194A - 一种风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环氧活性稀释剂、改性层状硅酸盐、硅烷偶联剂、触变剂、增韧剂和填料，其中各组分按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂50-100份；双酚F型环氧树脂30-65份；环氧活性稀释剂8-30份；改性层状硅酸盐4-25份；硅烷偶联剂2-15份；触变剂2-25份；增韧剂8-35份；填料8-55份。本发明风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂拉伸强度高、具有高抗冲击性及高拉伸模量。

Description

一种风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种风力发电叶片胶粘剂的复合物及其制备方法，具体说是一种风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂及其制备方法。

背景技术

随着环保意识的逐步加强，风能作为一种无污染、可再生且高效清洁的替代能源，风能发电装置在世界范围内被广泛利用。风力发电装置的叶片通常采用玻璃纤维或碳纤维增强环氧树脂复合材料制造，叶片本身由两片半叶粘合而成。在叶片的生产和使用过程中，粘合叶片的胶粘剂有严格的粘接性能要求，并且需要有优良的力学性能和热学性能。同时，叶片粘接后除了需要保证高强度、高模量外，还要具有优良的韧性。现有的环氧树脂粘合剂，一般利用在接触面之间形成三维交联结构固化物的原理进行粘接，其使用过程中均存在着脆性较大、抗开裂性能及抗冲击性能较差的缺点。因此，如何开发一种高强度且具有高韧性的环氧树脂粘合剂，成为风力发电叶片生产的重大技术难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种拉伸强度高、具有高抗冲击性及高拉伸模量的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂。

本发明的另一发明目的在于提供一种上述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂的制备方法。

本发明的发明目的是这样实现的：一种风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环氧活性稀释剂、改性层状硅酸盐、硅烷偶联剂、触变剂、增韧剂和填料，其中各组分按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂50-100份；双酚F型环氧树脂30-65份；环氧活性稀释剂8-30份；改性层状硅酸盐4-25份；硅烷偶联剂2-15份；触变剂2-25份；增韧剂8-35份；填料8-55份。

所述双酚A型环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51和双酚A型环氧树脂E44中的一种或上述成分以任意比例混合。

所述双酚F型环氧树脂为双酚F型环氧树脂830。

所述环氧活性稀释剂为新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷三缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚中的一种或上述成分以任意比例混合。

所述改性层状硅酸盐为长链季胺盐改性聚合物。

所述长链季胺盐为十六烷基三甲基氯化铵。

所述层状硅酸盐为蒙脱土、膨润土、高岭土、陶土、滑石粉和云母粉中的一种或上述成分以任意比例混合。

所述硅烷偶联剂为KH550、KH560和苯基三甲氧基硅烷中的一种或上述成分以任意比例混合。

所述触变剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油中的一种或上述成分以任意比例混合。

所述增韧剂为液体丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶和端羧基丁腈橡胶中的一种或上述成分以任意比例混合。

所述填料为纤维状微米级填料。

所述填料为针状硅灰石和重质碳酸钙中的一种或上述成分以任意比例混合。

上述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂的制备方法包括以下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在50-70℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在50-70℃温度下充分搅拌8-15分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至400-600目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在70-95℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在75-90℃温度下均匀混合，并磨碎至450-650目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650的常规固化剂反应即得胶粘固化体系。

本发明具有以下优点：

1、本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂采用层状硅酸盐与胶粘体系混合的方式，形成纳米级的微观插层结构。该复合胶粘剂利用插层结构的交错衔接和粘合原理，使粘合的抗冲击强度、抗冲模量及拉伸强度得到大幅提升，同时提高风力发电叶片粘合的韧性，使叶片粘合后拥有优异的抗疲劳稳定性，大大延长了风力发电叶片的使用寿命。

2、本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂采用改性层状硅酸盐的插层粘合原理，改善风力发电叶片粘合后的耐水性和抗剥离性，赋予粘合结构优良的抗开裂性，并提高了粘合体系的热变形温度，使风力发电叶片的使用更稳定、更可靠。

具体实施方式

本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂主要包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环氧活性稀释剂、改性层状硅酸盐、硅烷偶联剂、触变剂、增韧剂和填料，其中各组分按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂50-100份；双酚F型环氧树脂30-65份；环氧活性稀释剂8-30份；改性层状硅酸盐4-25份；硅烷偶联剂2-15份；触变剂2-25份；增韧剂8-35份；填料8-55份。

本发明的双酚A型环氧树脂可采用双酚A型环氧树脂E51和双酚A型环氧树脂E44中的一种或上述成分以任意比例混合，上述E51和E44的单独使用或混合使用可适应不同的胶粘环境，且其本身具有优良的耐化学腐性及良好的电气绝缘性能，E51和E44的粘合性能优异，可改善风力发电叶片使用的稳定性。双酚F型环氧树脂采用双酚F型环氧树脂830，830可作为胶粘剂的稀释剂，降低胶粘剂的粘度，使胶粘剂具有良好的流动性，同时可改善胶粘剂固化体系的力学性能。环氧活性稀释剂采用新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷三缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚中的一种或上述成分以任意比例混合，环氧活性稀释剂可在固化反应时释放活性基团，使胶粘固化体系更稳定，上述成分与E51、E44之间具有优良的相容性，并可在固化时渗透进三维固化体系，提高固化体系的韧性及拉伸强度。本发明的胶粘剂中加入改性层状硅酸盐，改性层状硅酸盐在发生固化反应时形成微观插层结构，利用插层结构的交错衔接粘合作用，使固化体系的稳定性更强，提高其强度及韧性。改性层状硅酸盐采用长链季胺盐改性聚合物，使层状硅酸盐的分子链柔性加大，降低其反应粘度。其中，长链季胺盐为十六烷基三甲基氯化铵；而层状硅酸盐为蒙脱土、膨润土、高岭土、陶土、滑石粉和云母粉中的一种或上述成分以任意比例混合。十六烷基三甲基氯化铵与层状硅酸盐的相容性较好，且其具有优良的渗透、柔化、抗静电及化学稳定等性能。本发明的硅烷偶联剂采用KH550、KH560和苯基三甲氧基硅烷中的一种或上述成分以任意比例混合，上述硅烷偶联剂与双酚A型环氧树脂E51、E44及双酚F型环氧树脂830的相容性好，且其可以改善固化体系的粘合性能。本发明的触变剂采用气相二氧化硅、氢化蓖麻油中的一种或上述成分以任意比例混合，上述触变剂可提高固化体系的抗拉强度、抗撕裂性和耐磨性，使固化体系的使用寿命更长。增韧剂采用液体丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶中的一种或上述成分以任意比例混合，增韧剂可与触变剂起协同效应，除了提高了固化体系的韧性外，还可以改善插层固化体系的抗冲强度和抗冲模量。为了使微观插层结构的固化效果更好，在本发明的胶粘剂中加入了纤维状微米级填料，该填料可采用针状硅灰石和重质碳酸钙中的一种或上述成分以任意比例混合。纤维状微米级填料可使微观插层结构中形成核网结构，使固化效果更好，并提高其粘合的抗冲击性能。

而本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂制备方法包括如下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在50-70℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在50-70℃温度下充分搅拌8-15分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至400-600目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在70-95℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在75-90℃温度下均匀混合，并磨碎至450-650目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650常规固化剂反应即得胶粘固化体系。

本发明的风力发电叶片胶粘剂在与常规固化剂（如聚醚胺230/聚酰胺650体系）发生固化反应后，其力学性能和热学性能得到显著改善。粘合本体的拉伸强度可达48-55MPa；粘合本体的拉伸模量可达4.7-5.3GPa；粘合本体的弯曲强度可达93-105MPa; 粘合本体的弯曲模量可达4.2-4.8GPa；粘合本体在23℃环境下的冲击强度可达14.2-15.3KJ/m²；同时其粘合本体的玻璃化剪切强度可达19.2-21.5MPa；另外，粘合本体的的热变形温度可达67-73℃。

下面根据表1对各个实施例进行详细说明，但并不因此把本发明限制在所述实施例范围内：

实施例1

本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂主要包括双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E44、双酚F型环氧树脂830、新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷三缩水甘油醚、十六烷基三甲基氯化铵、蒙脱土、膨润土、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、气相二氧化硅、氢化蓖麻油、液体丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶、针状硅灰石和重质碳酸钙，上述组分含量按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂E51：30份；双酚A型环氧树脂E44：20份；双酚F型环氧树脂830：30份；新戊二醇二缩水甘油醚：2份；1,4丁二醇二缩水甘油醚：2份；二丙醇二缩水甘油醚：2份；二羟甲基丙烷三缩水甘油醚：2份；十六烷基三甲基氯化铵：1份；蒙脱土：2份；膨润土：1份；硅烷偶联剂KH550：1份；硅烷偶联剂KH560：1份；气相二氧化硅：1份；氢化蓖麻油：1份；液体丁腈橡胶：2份；端环氧基丁腈橡胶：3份；端羧基丁腈橡胶：3份；针状硅灰石：4份；重质碳酸钙：4份。上述复合胶粘剂的制备方法包括如下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在50℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在50℃温度下充分搅拌8分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至400目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在70℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在75℃温度下均匀混合，并磨碎至450目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650常规固化剂反应即得胶粘固化体系。

经测试，上述复合胶粘剂的拉伸强度为48MPa；拉伸模量为4.7GPa；弯曲强度为93MPa;弯曲模量为4.2GPa；在23℃环境下的冲击强度为14.2KJ/m²；同时玻璃化剪切强度为19.2MPa；另外，热变形温度为67℃。

实施例2

本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂主要包括双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E44、双酚F型环氧树脂830、新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、十六烷基三甲基氯化铵、蒙脱土、膨润土、高岭土、陶土、滑石粉、云母粉、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、苯基三甲氧基硅烷、气相二氧化硅、氢化蓖麻油、液体丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶、针状硅灰石和重质碳酸钙，上述组分含量按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂E51：50份；双酚A型环氧树脂E44：50份；双酚F型环氧树脂830：65份；新戊二醇二缩水甘油醚：6份；1,4丁二醇二缩水甘油醚：6份；二丙醇二缩水甘油醚：6份；二羟甲基丙烷三缩水甘油醚：6份；乙二醇二缩水甘油醚：6份；十六烷基三甲基氯化铵：7份；蒙脱土：3份；膨润土：3份；高岭土：4份；陶土：3份；滑石粉：3份；云母粉：2份；硅烷偶联剂KH550：5份；硅烷偶联剂KH560：5份；苯基三甲氧基硅烷：5份；气相二氧化硅：12份；氢化蓖麻油：13份；液体丁腈橡胶：10份；端环氧基丁腈橡胶：15份；端羧基丁腈橡胶：10份；针状硅灰石：25份；重质碳酸钙：30份。上述复合胶粘剂的制备方法包括如下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在70℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在70℃温度下充分搅拌15分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至600目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在95℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在90℃温度下均匀混合，并磨碎至650目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650常规固化剂反应即得胶粘固化体系。

经测试，上述复合胶粘剂的拉伸强度为55MPa；拉伸模量为5.3GPa；弯曲强度为105MPa;弯曲模量为4.8GPa；在23℃环境下的冲击强度为15.3KJ/m²；同时玻璃化剪切强度为21.5MPa；另外，热变形温度为73℃。

实施例3

本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂主要包括双酚A型环氧树脂E51、双酚F型环氧树脂830、新戊二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、十六烷基三甲基氯化铵、蒙脱土、陶土、滑石粉、云母粉、硅烷偶联剂KH560、苯基三甲氧基硅烷、气相二氧化硅、液体丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶和针状硅灰石，上述组分含量按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂E51：60份；双酚F型环氧树脂830：45份；新戊二醇二缩水甘油醚：3份；二丙醇二缩水甘油醚：3份；乙二醇二缩水甘油醚：4份；十六烷基三甲基氯化铵：4份；蒙脱土：4份；陶土：2份；滑石粉：1份；云母粉：1份；硅烷偶联剂KH560：3份；苯基三甲氧基硅烷：4份；气相二氧化硅：8份；液体丁腈橡胶：6份；端羧基丁腈橡胶：4份；针状硅灰石：10份。上述复合胶粘剂的制备方法包括如下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在55℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在56℃温度下充分搅拌10分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至480目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在75℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在77℃温度下均匀混合，并磨碎至500目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650常规固化剂反应即得胶粘固化体系。

经测试，上述复合胶粘剂的拉伸强度为50MPa；拉伸模量为4.9GPa；弯曲强度为96MPa;弯曲模量为4.4GPa；在23℃环境下的冲击强度为14.5KJ/m²；同时玻璃化剪切强度为19.7MPa；另外，热变形温度为68℃。

实施例4

本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂主要包括双酚A型环氧树脂E44、双酚F型环氧树脂830、新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、十六烷基三甲基氯化铵、蒙脱土、膨润土、高岭土、陶土、云母粉、硅烷偶联剂KH550、苯基三甲氧基硅烷、氢化蓖麻油、端环氧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶和重质碳酸钙，上述组分含量按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂E44：70份；双酚F型环氧树脂830：50份；新戊二醇二缩水甘油醚：4份；1,4丁二醇二缩水甘油醚：2份；二丙醇二缩水甘油醚：2份；二羟甲基丙烷三缩水甘油醚：2份；乙二醇二缩水甘油醚：2份；十六烷基三甲基氯化铵：3份；蒙脱土：3份；膨润土：2份；高岭土：2份；陶土：1份；云母粉：2份；硅烷偶联剂KH550：3份；苯基三甲氧基硅烷：3份；氢化蓖麻油：11份；端环氧基丁腈橡胶：8份；端羧基丁腈橡胶：8份；重质碳酸钙：18份。上述复合胶粘剂的制备方法包括如下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在60℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在62℃温度下充分搅拌12分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至500目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在85℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在84℃温度下均匀混合，并磨碎至550目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650常规固化剂反应即得胶粘固化体系。

经测试，上述复合胶粘剂的拉伸强度为49MPa；拉伸模量为4.7GPa；弯曲强度为94MPa;弯曲模量为4.3GPa；在23℃环境下的冲击强度为14.3KJ/m²；同时玻璃化剪切强度为19.5MPa；另外，热变形温度为68℃。

实施例5

本发明的风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂主要包括双酚A型环氧树脂E51、双酚A型环氧树脂E44、双酚F型环氧树脂830、新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷三缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、十六烷基三甲基氯化铵、蒙脱土、膨润土、高岭土、陶土、滑石粉、云母粉、硅烷偶联剂KH550、硅烷偶联剂KH560、苯基三甲氧基硅烷、气相二氧化硅、氢化蓖麻油、液体丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶、端羧基丁腈橡胶、针状硅灰石和重质碳酸钙，上述组分含量按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂E51：40份；双酚A型环氧树脂E44：35份；双酚F型环氧树脂830：55份；新戊二醇二缩水甘油醚：5份；1,4丁二醇二缩水甘油醚：4份；二丙醇二缩水甘油醚：4份；二羟甲基丙烷三缩水甘油醚：3份；乙二醇二缩水甘油醚：4份；十六烷基三甲基氯化铵：5份；蒙脱土：4份；膨润土：3份；高岭土：2份；陶土：2份；滑石粉：2份；云母粉：3份；硅烷偶联剂KH550：4份；硅烷偶联剂KH560：3份；苯基三甲氧基硅烷：2份；气相二氧化硅：10份；氢化蓖麻油：12份；液体丁腈橡胶：7份；端环氧基丁腈橡胶：11份；端羧基丁腈橡胶：9份；针状硅灰石：17份；重质碳酸钙：19份。上述复合胶粘剂的制备方法包括如下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在65℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在67℃温度下充分搅拌14分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至580目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在90℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在88℃温度下均匀混合，并磨碎至620目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650常规固化剂反应即得胶粘固化体系。

经测试，上述复合胶粘剂的拉伸强度为53MPa；拉伸模量为5.2GPa；弯曲强度为103MPa;弯曲模量为4.6GPa；在23℃环境下的冲击强度为15.1KJ/m²；同时玻璃化剪切强度为20MPa；另外，热变形温度为72℃。

Claims (13)

1.一种风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂包括双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、环氧活性稀释剂、改性层状硅酸盐、硅烷偶联剂、触变剂、增韧剂和填料，其中各组分按质量分数算分别为：双酚A型环氧树脂50-100份；双酚F型环氧树脂30-65份；环氧活性稀释剂8-30份；改性层状硅酸盐4-25份；硅烷偶联剂2-15份；触变剂2-25份；增韧剂8-35份；填料8-55份。

2.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述双酚A型环氧树脂为双酚A型环氧树脂E51和双酚A型环氧树脂E44中的一种或上述成分以任意比例混合。

3.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述双酚F型环氧树脂为双酚F型环氧树脂830。

4.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述环氧活性稀释剂为新戊二醇二缩水甘油醚、1,4丁二醇二缩水甘油醚、二丙醇二缩水甘油醚、二羟甲基丙烷三缩水甘油醚和乙二醇二缩水甘油醚中的一种或上述成分以任意比例混合。

5.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述改性层状硅酸盐为长链季胺盐改性聚合物。

6.根据权利要求5所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述长链季胺盐为十六烷基三甲基氯化铵。

7.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述层状硅酸盐为蒙脱土、膨润土、高岭土、陶土、滑石粉和云母粉中的一种或上述成分以任意比例混合。

8.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH550、KH560和苯基三甲氧基硅烷中的一种或上述成分以任意比例混合。

9.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述触变剂为气相二氧化硅、氢化蓖麻油中的一种或上述成分以任意比例混合。

10.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述增韧剂为液体丁腈橡胶、端环氧基丁腈橡胶和端羧基丁腈橡胶中的一种或上述成分以任意比例混合。

11.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述填料为纤维状微米级填料。

12.根据权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂，其特征在于：所述填料为针状硅灰石和重质碳酸钙中的一种或上述成分以任意比例混合。

13.一种如权利要求1所述风力发电叶片的层状硅酸盐插层复合胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：

a：按上述比例称取原料；

b：把层状硅酸盐与适量水混合，并在50-70℃温度下充分搅拌至浆状；

c：在b步骤中的混合物中加入长链季胺盐，在50-70℃温度下充分搅拌8-15分钟；

d：把c步骤中得到的混合物用水洗至不含氯离子，并在真空环境下干燥至恒重，再磨碎至400-600目粉末备用；

e：把双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和环氧活性稀释剂均匀混合，并加入步骤d中粉末产物，在70-95℃温度下充分搅拌，然后加入增韧剂搅拌均匀即得插层复合物；

f：把硅烷偶联剂、触变剂和填料在75-90℃温度下均匀混合，并磨碎至450-650目粉末备用；

g：把e步骤制得的插层复合物和f步骤中制得的粉末混合物在常温下高速搅拌至均匀混合，即得风力发电叶片胶粘剂组分；

h：把g步骤的风力发电叶片胶粘剂组分和聚醚胺230/聚酰胺650常规固化剂反应即得胶粘固化体系。