CN104151527B - 一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及风力发电机叶片，尤其涉及一种风电叶片用的环氧树脂组合物。一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物，它包括：树脂组分：双酚A型环氧树脂128 70‑90%;双酚F型环氧树脂170 5‑15%;环氧稀释剂BDGE 5‑15%；和固化剂组分：聚醚胺固化剂D230 30‑50%;聚酰胺1250 20‑40%;酚醛胺固化剂T31 20‑30%;叔胺促进剂K54 2‑10%；树脂组分和固化剂组分按照100：30的比例混合后即为所述组合物。本发明的手糊树脂固化速度快，有助于提高叶片的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电机叶片，尤其涉及一种风电叶片用的环氧树脂组合物。
背景技术
风电，作为一种相对的洁净能源在我国乃至全球得到广泛的发展。风力发电机的叶片体积巨大，以前都采用金属制作，但是由于风力发电系统需要在风吹雨淋等恶劣气候下工作，金属材料容易发生锈蚀等情况，影响整个风力发电系统的工作，更换叶片将导致设备维护成本过高。
为了解决上述问题，人们把目光投向高分子材料。环氧树脂作为一种高强度的工程材料，有着优良的耐候性因而被人们选用来制作风电系统的叶片。在大型叶片制造过程中，主要是对上下叶片合模后，对合模缝需要手糊修补处理，为了保证叶片整体质量，通常的手糊树脂都和上下叶片材质一致，但是这种制造上下叶片的树脂的固化速度慢，会影响整个叶片的生产效率。
发明内容
本发明旨在解决上述问题,提供一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物。本发明的手糊树脂固化速度快，有助于提高叶片的生产效率。
为解决上述问题，本发明一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物，它包括：
树脂组分： 双酚A型环氧树脂128 70-90%
双酚F型环氧树脂170 5-15%
环氧稀释剂BDGE 5-15%；和
固化剂组分： 聚醚胺固化剂D230 30-50%
聚酰胺1250 20-40%
酚醛胺固化剂T31 20-30%
以上述三个组分的总量的2-10%添加胺促进剂K54；
树脂组分和固化剂组分按照100：30的比例混合后即为所述组合物。
所述的一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物，所述树脂组分的外观无色至微黄透明粘稠体，25℃下粘度是2200-6500cps，密度为1.1-1.2g/cm3，环氧当量为165-175,g/eq；所述固化剂组分为微黄至浅褐色透明液体，25℃下粘度100-300cps，密度0.95-1.05g/cm3，胺值450-550mg g/KOH。
所述的一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物，所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃下粘度为800-2000cps；可操作时间为20-80min；组合物在23℃下，凝胶时间45-305分钟，表干时间70-360分钟。
所述的一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物的制备方法，它包括所述比例的各组分和下列步骤：
步骤一，制备树脂组分
a，将双酚A型环氧树脂128、环氧稀释剂BDGE，预热到60℃-65℃；
b，将经步骤一预热的双酚A型环氧树脂128、部分环氧稀释剂BDGE加入反应釜；
c，将双酚F型环氧树脂170加入反应釜；
d，开启搅拌器，以24-28rpm的速度搅拌30-40min后停止；
e，加入剩余的环氧稀释剂BDGE，
f，在抽真空的环境下，启动搅拌程序，控制高速28 rpm、低速24rpm ，持续搅拌60-90min，关闭搅拌程序；
g，停止抽真空，将反应釜内恢复常压即得所述甲组分；
步骤二，制备固化剂组分；
h，将聚醚胺固化剂、聚酰胺1250、酚醛胺固化剂T31准确称量，并添加到另一个反应釜中；
I，手动加入叔胺促进剂K54
j，搅拌，高速28 rpm 、低速24rmp ，持续搅拌50-60min，关闭搅拌，同时控制温度在40℃以下；
k，灌桶，每桶必须充氮气保护。
本发明一方面将双酚A型和双酚F型环氧树脂并用，另一个方面通过将聚醚胺固化剂、聚酰胺、酚醛胺固化剂作为复合的固化体系，能大大提高常温固化和低温固化性能，保证在最短的时间可以进入下一个工序，如脱模、切割、打磨等。大部分原料本土化、降低成本。采用自动化投料，能耗低、效率高，提高树脂配方产品的生产效率。
具体实施方式
下面，结合具体实施例，对本发明作进一步的说明：
本发明一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物，它包括：
树脂组分： 双酚A型环氧树脂128 70-90%
双酚F型环氧树脂170 5-15%
环氧稀释剂BDGE 5-15%；和
固化剂组分： 聚醚胺固化剂D230 30-50%
聚酰胺1250 20-40%
酚醛胺固化剂T31 20-30%
以上述三个组分的总量的2-10%添加胺促进剂K54；
树脂组分和固化剂组分按照100：30的比例混合后即为所述组合物。
所述的一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物，所述树脂组分的外观无色至微黄透明粘稠体，25℃下粘度是2200-6500cps，密度为1.1-1.2g/cm3，环氧当量为165-175,g/eq；所述固化剂组分为微黄至浅褐色透明液体，25℃下粘度100-300cps，密度0.95-1.05g/cm3，胺值450-550mg g/KOH。
所述的一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物，所述树脂和固化剂组分混合后的组合物在25℃下粘度为800-2000cps；可操作时间为20-80min；组合物在23℃下，凝胶时间45-305分钟，表干时间70-360分钟。
所述的一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物的制备方法，它包括所述比例的各组分和下列步骤：
步骤一，制备树脂组分
a，将双酚A型环氧树脂128、环氧稀释剂BDGE，预热到60℃-65℃；
b，将经步骤一预热的双酚A型环氧树脂128、部分环氧稀释剂BDGE加入反应釜；
c，将双酚F型环氧树脂170加入反应釜；
d，开启搅拌器，以24-28rpm的速度搅拌30-40min后停止；
e，加入剩余的环氧稀释剂BDGE，
f，在抽真空的环境下，启动搅拌程序，控制高速28 rpm、低速24rpm ，持续搅拌60-90min，关闭搅拌程序；
g，停止抽真空，将反应釜内恢复常压即得所述甲组分；
步骤二，制备乙组分；
h，将聚醚胺固化剂、聚酰胺1250、酚醛胺固化剂T31准确称量，并添加到另一个反应釜中；
I，手动加入叔胺促进剂K54;
j，搅拌，高速28 rpm 、低速24rmp ，持续搅拌50-60min，关闭搅拌，同时控制温度在40℃以下；
k，灌桶，每桶必须充氮气保护。
本发明快速低温固化，低温下24h内达到60% 以上固化度，可进行打磨、承重等操作。快速、慢速固化剂可以自由互配使用，以达到要求速度。冬、夏树脂配方，把气温变化对粘度的影响降至最低。通过德国劳埃德船级社（GL）认证。
实施例1 采用固化剂5089B-4k,即叔胺促进剂K54用量为10%
树脂组分： 双酚A型环氧树脂128 90%
双酚F型环氧树脂170 5%
环氧稀释剂BDGE 5%；和
固化剂组分： 聚醚胺固化剂D230 50%
聚酰胺1250 20%
酚醛胺固化剂T31 20%
和上述三个组分的10% 的叔胺促进剂K54；(下同,无特殊说明皆为此意)
实施例2 采用固化剂5089B-4,即叔胺促进剂K54用量为8%
树脂组分： 双酚A型环氧树脂128 80%
双酚F型环氧树脂170 10%
环氧稀释剂BDGE 5%；和
固化剂组分： 聚醚胺固化剂D230 30%
聚酰胺1250 35%
酚醛胺固化剂T31 27%
叔胺促进剂K54 8 %；
实施例3 采用固化剂5089B-6,即叔胺促进剂K54用量为2%
树脂组分： 双酚A型环氧树脂128 70%
双酚F型环氧树脂170 15%
环氧稀释剂BDGE 15%；和
固化剂组分： 聚醚胺固化剂D230 40%
聚酰胺1250 30%
酚醛胺固化剂T31 28%
叔胺促进剂K54 2%。
各实施例测试结果见下列各表
Claims (1)
1.一种风电叶片用手糊环氧树脂组合物的制备方法，其特征在于，所述风电叶片用手糊环氧树脂组合物原料组份及重量配比为：
树脂组分： 双酚A型环氧树脂128 70%
双酚F型环氧树脂170 15%
环氧稀释剂BDGE 15%；和
固化剂组分： 聚醚胺固化剂D230 40%
聚酰胺1250 30%
酚醛胺固化剂T31 28%
叔胺促进剂K54 2%；
所述树脂组分的外观无色至微黄透明粘稠体，25℃下粘度是2200-6500cps，密度为1.1-1.2g/cm3，环氧当量为165-175g/eq；所述固化剂组分为微黄至浅褐色透明液体，25℃下粘度100-300cps，密度0.95-1.05g/cm3，胺值450-550mg g/KOH；
所述制备方法包括下列步骤：
步骤一，制备树脂组分
a，将双酚A型环氧树脂128、环氧稀释剂BDGE，预热到60℃-65℃；
b，将经步骤a预热的双酚A型环氧树脂128、部分环氧稀释剂BDGE加入反应釜；
c，将双酚F型环氧树脂170加入反应釜；
d，开启搅拌器，以24-28rpm的速度搅拌30-40min后停止；
e，加入剩余的环氧稀释剂BDGE；
f，在抽真空的环境下，启动搅拌程序，控制高速28 rpm、低速24rpm，持续搅拌60-90min，关闭搅拌程序；
g，停止抽真空，将反应釜内恢复常压即得所述树脂组分；
步骤二，制备固化剂组分；
h，将聚醚胺固化剂D230、聚酰胺1250、酚醛胺固化剂T31准确称量，并添加到另一个反应釜中；
I，手动加入叔胺促进剂K54；
j，搅拌，高速28 rpm 、低速24rmp ，持续搅拌50-60min，关闭搅拌，同时控制温度在40℃以下；
k，灌桶，每桶必须充氮气保护即得到所述固化剂组分；
树脂组分和固化剂组分按照100：30的比例混合后即为所述组合物，该混合后的组合物在25℃下粘度为800-2000cps；可操作时间为20-80min；组合物在23℃下，凝胶时间45-305分钟，表干时间70-360分钟。
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