CN118574992A - 用于风力涡轮机的过渡件的衬垫以及用于安装此类衬垫的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于使风力涡轮机的上部结构诸如过渡件或涡轮机塔部的底部部分与一个或多个基础桩形状配合的衬垫,该衬垫成型为中空细长主体,用于当安装在该上部结构与桩结构之间时包围该桩结构的至少一部分,使得该衬垫通过吸收由于该上部结构和/或该桩结构的移动而产生的压缩应力、拉伸应力和/或剪切应力来稳定该上部结构相对于该桩结构的位置,其特征在于,该衬垫包含聚氨酯,该聚氨酯能够通过以下方式获得:混合(a)有机多异氰酸酯,(b)具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物,(c)基于组分a)至组分c)的总重量,1重量%至12重量%的一种或多种扩链剂,(d)催化剂以及(e)任选的填料和/或聚氨酯添加剂,以得到反应混合物;并且使该反应混合物固化,其中该具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)包含通过双官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b1)和通过三官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b2)。此外,本发明涉及一种用于将风力涡轮机的过渡件安装到单桩的方法,该方法包括以下步骤:将相应的衬垫安装在该过渡件的该底部部分中以及将该过渡件组装到该单桩上,使得该衬垫夹置在该过渡件与该单桩之间。

Description

用于风力涡轮机的过渡件的衬垫以及用于安装此类衬垫的 方法
一种用于使风力涡轮机的上部结构(诸如过渡件或涡轮机塔部)的底部部分与一个或多个基础桩形状配合的衬垫,该衬垫成型为中空细长主体,用于当安装在上部结构与桩结构之间时包围桩结构的至少一部分,使得衬垫通过吸收由于上部结构和/或桩结构的移动而产生的压缩应力、拉伸应力和/或剪切应力来稳定上部结构相对于桩结构的位置,其特征在于,该衬垫包含聚氨酯,该聚氨酯能够通过以下方式获得:混合(a)有机多异氰酸酯,(b)具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物,该聚合化合物包含至少一种通过双官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b1)和至少一种通过三官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b2),(c)基于组分a)至组分c)的总重量,1重量%至12重量%的一种或多种扩链剂,(d)催化剂,以及(e)任选的填料和/或聚氨酯添加剂,以得到反应混合物;并且使反应混合物固化。。此外,本发明涉及一种用于将风力涡轮机的过渡件安装到单桩的方法,该方法包括以下步骤:将相应的衬垫安装在过渡件的底部部分中以及将过渡件组装到单桩上,使得衬垫夹置在过渡件与单桩之间。
大型结构,诸如风力涡轮机以及特别是离岸风力涡轮机,是通过例如打入海床的单桩安装到地面中的。与单桩等同,大型结构可安装在夹套基础,诸如三脚或四脚基础以及可能的浮置平台上。夹套基础可提供更坚固且更柔性的基础,因为结构的重量是由多个桩或腿,而非单个单桩支撑。上部结构通常安装在风力涡轮机的上部结构的组件上,作为具有一个或多个基础桩(诸如单桩)的涡轮机塔部或过渡件。在许多情况下,使用单桩。桩的一端固定到地面或海床中,并且在桩的另一(上)端处安装过渡件或塔部结构。因此,该组件提供用于安装涡轮机本身的水平平台。上部结构(例如过渡件)和桩(例如单桩)的组件承载风力涡轮机的负荷。因此,重要的是组件是稳定的,并且过渡件不会相对于单桩移动。尤其是在海平面处,连接另外受到海水、天气条件(诸如风、阳光和氧气)的影响。
常规地,上部结构(在许多情况下为过渡件)是通过灌浆或通过将两者栓接在一起或通过它们的组合来相对于单桩固定或稳定的。单桩和过渡件是圆柱形体,该圆柱形体在其间具有空间的情况下同心地布置,并且然后通过形成在单桩与过渡件之间的环形空间中的灰浆密封件并且/或者通过将过渡件和单桩栓接在一起,例如通过栓接两个元件的对应凸缘来将两个圆柱形体安装并固定在一起。这种设定是耗时且昂贵的,因为安装条件要求较弱的波浪移动并且几乎没有风。尤其是灌浆和栓接不能放大到风力涡轮机的未来尺寸。此外,已发现,通过灌浆得到的组件的耐久时间不超过涡轮机的寿命。
WO 2017178657提出通过在桩结构与上部结构之间放置衬垫来使桩结构与涡轮机的上部部分形状配合,该衬垫成型为中空细长主体,用于当安装在上部结构与桩结构之间时包围桩结构的至少一部分,使得衬垫通过吸收由于上部结构和/或桩结构的移动而产生的压缩应力、拉伸应力和/或剪切应力来稳定上部结构相对于桩结构的位置。作为用于衬垫的材料,WO2017178657提出了一种弹性体材料或甚至粘弹性材料。聚合物材料如聚脲、聚氨酯、橡胶、尼龙、聚甲醛、聚乙烯以及它们的组合被提及为用于衬垫的优选材料,使得可避免使用砂浆、灰浆、砂、碎石、水泥和/或混凝土。因此,由于高压缩力导致的衬垫的故障是关键的并且必须得以避免。根据WO 2017178657,所公开的衬垫还用作针对海水的密封件,耐受优选为15N/mm2的压缩力,具有70至120的肖氏硬度A。WO 2017178657没有提及满足这些需要的材料。
因此,本发明的目的是提供一种衬垫,该衬垫用于使风力涡轮机的上部结构(诸如过渡件或涡轮机塔部)的底部部分与具有高弹性的一个或多个基础桩形状配合。特别地,弹性体必须适于补偿桩和上部结构(例如过渡件)上的不平度。由于生产原因,不可能在两个大的钢部件上获得足够平坦的表面,然而,为了能够实现形状配合,必须尽可能地避免弹性体与钢部件之间的气窝。因此,材料的伸长率/弹性是重要的,并且即使在海水中老化的情况下也必须得以保持。作为进一步的要求,形成衬垫的材料的压缩变定必须是低的并且在海水中的老化条件下不发生改变。
根据本发明的目的是通过一种用于使风力涡轮机的上部结构(诸如过渡件或涡轮机塔部)的底部部分与一个或多个基础桩形状配合的衬垫来解决的,该衬垫成型为中空细长主体,用于当安装在上部结构与桩结构之间时包围桩结构的至少一部分,使得衬垫通过吸收由于上部结构和/或桩结构的移动而产生的压缩应力、拉伸应力和/或剪切应力来稳定上部结构相对于桩结构的位置,其特征在于,该衬垫包含聚氨酯,该聚氨酯能够通过以下方式获得:混合(a)有机多异氰酸酯,(b)具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物,该聚合化合物包含至少一种通过双官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b1)和至少一种通过三官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b2),(c)基于组分a)至组分c)的总重量,1重量%至12重量%的一种或多种扩链剂,(d)催化剂,以及(e)任选的填料和/或聚氨酯添加剂,以得到反应混合物;并且使反应混合物固化。
本发明涉及一种用于安装在岸上并且优选地安装在离岸风力涡轮机结构上的衬垫,诸如适于放置在过渡件与桩结构之间的衬垫,该桩结构诸如风力涡轮机的单桩或用于风力涡轮机的三脚架或四脚桩。衬垫还适于安装具有对应结构几何形状的其它离岸风力涡轮机相关结构,诸如多个塔部区段。这些区段可包括形状与过渡件到桩结构类似的管状或锥形组件。因此,衬垫可适于安装过渡件的多个元件,或适于安装多个塔部区段。
在本发明的优选实施方案中,衬垫包含至少80重量%、更优选地至少90重量%的根据本发明的聚氨酯,并且尤其优选地由该聚氨酯组成。
用于生产本发明聚氨酯的有机和/或改性多异氰酸酯(a)可选自聚氨酯化学领域中已知的有机和/或改性多异氰酸酯,并且包括现有技术中已知的脂族、脂环族和芳族的双官能或多官能异氰酸酯(组分a-1)及其任何期望混合物。示例为二苯甲烷4,4’-二异氰酸酯、二苯甲烷2,4’-二异氰酸酯、单体二苯甲烷二异氰酸酯和二苯甲烷二异氰酸酯的较高级多环同系物的混合物、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、六亚甲基二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的较高级多环同系物(多环HDI)的混合物、异佛乐酮二异氰酸酯(IPDI)、甲苯2,4-或2,6-二异氰酸酯(TDI)或者所提及的异氰酸酯的混合物。优选的是使用甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)(如2,4’-MDI和4,4’-MDI)以及二苯甲烷二异氰酸酯和聚亚苯基聚亚甲基多异氰酸酯的混合物(粗制MDI)。可例如通过结合脲二酮、氨基甲酸酯、异氰脲酸酯、碳二亚胺、脲基甲酸酯并且尤其是结合聚氨酯基团来改性异氰酸酯。在优选实施方案中,有机和/或改性多异氰酸酯(a)包括MDI或改性MDI。
在本发明的优选实施方案中,异氰酸酯组分(a)以含有异氰酸酯基团的多异氰酸酯预聚物的形式来使用。这些多异氰酸酯预聚物能够通过以下方式获得:使上述多异氰酸酯(a-1)例如在30℃至100℃、优选地在约80℃的温度与多元醇(a-2)反应以得到预聚物。优选的是使用4,4’-MDI与脲酮亚胺改性的MDI以及基于聚醚的市售多元醇(例如包括乙二醇、丙二醇和/或丁二醇)或低聚物(包含乙二醇、丙二醇和/或丁二醇作为构建嵌段)一起来制备本发明预聚物。尤其优选的聚醚(a2)为丙二醇(propylenglycol)、双丙二醇(dipropylenglycol)、三丙二醇(tripropylenglycol)和具有4个至20个、优选地4个至15个、还更优选地4个至10个丙二醇构建嵌段的低聚丙二醇、以及它们的混合物。
在优选实施方案中,异氰酸酯(a)为MDI预聚物,该MDI预聚物基于预聚物的重量具有6重量%至30重量%、优选地10重量%至29重量%以及尤其优选地20重量%至2重量%的NCO含量,并且能够通过以下方式获得:使4,4’-MDI与低聚丙二醇反应以得到预聚物。
具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)具有至少400g/mol的分子量。可使用已知用于聚氨酯制备并且具有至少两个反应性氢原子和至少400g/mol的分子量的所有化合物。这些化合物具有例如2至8的官能度和400g/mol至12000g/mol的分子量。例如,可使用聚醚多胺和/或选自聚醚多元醇、聚酯多元醇或它们的混合物的组的多元醇。
优选使用的多元醇为聚醚多元醇(polyetherpolyol)、聚碳酸酯多元醇和/或聚酯醇,这些多元醇具有500与12000、优选地500与6000、尤其是500与小于4000之间的分子量并且优选地具有2至6、优选地2至4、尤其是2至3的平均官能度。所使用的多元醇优选地仅为聚醚多元醇和聚碳酸酯多元醇,更优选地仅为聚醚多元醇。在优选实施方案中,具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)的平均羟值介于20mg KOH/g与80mg KOH/g之间,更优选地介于20mg KOH/g与50mg KOH/g之间。在本发明的上下文中,聚醚多元醇的官能度应理解为起始分子的官能度或起始分子混合物的平均官能度,即使实际上该官能度与起始分子的官能度相比因副反应而降低。
根据本发明可使用的聚醚醇是通过已知方法制备的。例如,该聚醚醇可通过以下来制备:用碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠或氢氧化钾)或碱金属醇盐(例如甲醇钠、乙醇钠或乙醇钾、或异丙醇钾)作为催化剂并添加至少一种具有2个至8个、优选地2个至6个反应性氢原子的起始分子来进行阴离子聚合;或者用路易斯酸(诸如五氯化锑、三氟化硼乙醚等)或漂白土作为催化剂进行阳离子聚合。同样可通过双金属氰化物催化由一种或多种在亚烷基基团中具有2个至4个碳原子的环氧烷来制备聚醚多元醇。还可使用叔胺例如三乙胺、三丁胺、三甲胺、二甲基乙醇胺、咪唑或二甲基环己胺作为催化剂。对于特定的最终用途,还可将单官能起始物结合到聚醚结构中。
合适的环氧烷为例如四氢呋喃、1,3-环氧丙烷、1,2-或2,3-环氧丁烷、环氧苯乙烷,并且优选地为环氧乙烷和1,2-环氧丙烷。环氧烷可各自使用、交替连续使用或作为混合物使用。
可用的起始分子的示例包括:在烷基基团中具有1个至4个碳原子的水、脂族的和芳族的(任选地,N-单取代的、N,N取代的和N,N’-二烷基取代的)二胺,诸如任选地单取代和二烷基取代的乙二胺、二亚乙基三胺、三乙烯四胺、1,3-丙二胺、1,3-或1,4-丁二胺、1,2-、1,3-、1,4-、1,5-和1,6-己二胺、苯二胺、2,3-、2,4-和2,6-甲苯二胺(TDA)以及4,4’-、2,4’-和2,2’-二氨基二苯甲烷(MDA)和聚合MDA。可用的起始分子还包括:链烷醇胺,例如乙醇胺、N-甲基乙醇胺和N-乙基乙醇胺;二链烷醇胺,例如二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺和N-乙基二乙醇胺;三链烷醇胺,例如三乙醇胺;以及氨。优选的是使用多元醇(polyhydric alcohol),诸如乙二醇、1,2-和2,3-丙二醇、双乙二醇、双丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、甘油、三羟甲基丙烷;季戊四醇;以及它们的混合物。聚醚多元醇可各自使用或以混合物的形式使用。
具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)包含通过双官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚多元醇(b1)和通过三官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚多元醇(b2)。在本发明的优选实施方案中,具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)包含至少80重量%、更优选地至少90重量%、甚至更优选地至少95重量%(各自基于化合物(b)的总重量)的多元醇(b1)和(b2),并且尤其优选地由该多元醇(b1)和(b2)组成。
用于制备成分(b1)的双官能起始分子可以例如是乙二醇、丙二醇-1,2-和-1,3、二乙二醇、双丙二醇、丁二醇-1,4或己二醇-1,6或者它们的混合物。优选的是使用二乙二醇或双丙二醇,尤其优选地使用双丙二醇。
用于制备成分(b2)的三官能起始分子优选地为甘油、三羟甲基丙烷或它们的混合物。
在本发明的优选实施方案中,双官能起始分子和三官能起始分子的烷氧基化是各自用环氧乙烷和环氧丙烷作为烷氧基化剂来执行的。多元醇(b1)和(b2)包含环氧乙烷和环氧丙烷作为构建嵌段。在本发明的优选实施方案中,聚醚醇(b1)中以及聚醚醇(b2)中的环氧乙烷与环氧丙烷的重量比为50:50至5:95,更优选地为70:30至90:10,并且尤其优选地为75:25至85:15。优选地,烷氧基化是以如下方式进行的:分别基于多元醇(b1)或多元醇(b2)中的环氧烷的总量,多元醇(b1)和多元醇(b2)各自具有至少5重量%的环氧乙烷端嵌段。
一般来讲,成分(b1)的烷氧基化是以这样的方式执行,使得成分(b1)具有20mgKOH/g至40mg KOH/g,优选地22mg KOH/g至35mg KOH/g,还更优选地24mg KOH/g至32mgKOH/g的羟值。
一般来讲,成分(b2)的烷氧基化是以这样的方式执行,使得成分(b2)具有20mgKOH/g至40mg KOH/g,优选地22mg KOH/g至35mg KOH/g,还更优选地24mg KOH/g至32mgKOH/g的羟值。
在本发明的优选实施方案中,各自基于具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)的总重量,多元醇(b1)的含量为35重量%至60重量%并且多元醇(b2)的含量为35重量%至60重量%。优选地,具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)含有不同于多元醇(b1)和多元醇(b2)的具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的小于10重量%的聚合化合物,并且更优选地由多元醇(b1)和多元醇(b2)组成。
所使用的扩链剂c)可以是具有小于400g/mol、更优选地60g/mol至350g/mol的分子量并且具有2个异氰酸酯反应性氢原子的物质。这些扩链剂可各自使用或优选地以混合物的形式使用。优选的是使用二醇。可用物质的示例包括具有2个至14个、优选地2个至10个碳原子的脂族、脂环族和/或芳脂族或芳族二醇,诸如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇和双(2-羟乙基)氢醌、1,2-、1,3-、1,4-环己二醇、二乙二醇、双丙二醇、三丙二醇以及基于环氧乙烷和/或1,2-环氧丙烷的低分子量含羟基聚环氧烷,以及作为起始分子的前述二醇。
优选地,扩链剂(c)选自由丙二醇、双丙二醇、三丙二醇、丁二醇和它们中的两种或更多种的混合物组成的组,尤其优选的扩链剂(c)为1,4-丁二醇。
根据本发明,基于组分a)至组分c)的总重量,使用扩链剂(c)的量为1重量%至12重量%,优选地为4重量%至11重量%,并且尤其优选地为7重量%至10重量%。
用于生产聚氨酯模制品的催化剂(d)优选地是使包含组分(b)和任选地(c)的羟基基团的化合物与有机(任选地,改性)多异氰酸酯(a)的反应加速的化合物。示例包括脒诸如2,3-二甲基-3,4,5,6-四氢嘧啶,叔胺诸如三乙胺、三丁胺、二甲基苄胺、N-甲基-、N-乙基-、N-环己基吗啉、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、N,N,N’,N’-四甲基丁二胺、N,N,N’,N’-四甲基己二胺、五甲基二乙烯三胺、四甲基二氨基乙基醚、双(二甲基氨基丙基)脲、二甲基哌嗪、1,2-二甲基咪唑、1-氮杂双环[3.3.0]辛烷和优选地1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷,以及链烷醇胺化合物,诸如三乙醇胺、三异丙醇胺、N-甲基-和N-乙基二乙醇胺及二甲基乙醇胺。同样可用的是有机金属化合物,优选地:有机锡化合物,诸如有机羧酸的锡(II)盐,例如乙酸锡(II)、辛酸锡(II)、乙基己酸锡(II)和月桂酸锡(II),以及有机羧酸的二烷基锡(IV)盐,例如二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、马来酸二丁基锡和二乙酸二辛基锡;以及羧酸铋,诸如新癸酸铋(III)、2-乙基己酸铋和辛酸铋或它们的混合物。有机金属化合物可单独使用或优选地与强碱性胺组合使用。如果组分(b)包含酯,则优选的是仅使用胺催化剂。
优选的是基于组分(b)的重量,使用0.001重量%至5重量%,尤其是0.05重量%至2重量%的催化剂或催化剂组合。
任选地,可向组分a)至d)的混合物添加填料和/或聚氨酯添加剂(e)。这里的示例包括表面活性物质、染料、颜料、阻燃剂、水解稳定剂、氧化稳定剂和UV稳定剂。
此外,可添加现有技术已知的发泡剂作为添加剂(f)。然而,优选的是不使用发泡剂,并且更特别地不添加水。因此,组分a)和b)更优选地除存在于工业上生产的多元醇中的残余水之外不包含任何发泡剂。
此外,尤其优选的是通过添加水清除剂来降低残余水含量。合适的水清除剂是例如沸石。基于多元醇组分b)的总重量,使用这些水清除剂的量例如为0.1重量%至10重量%。
如上所述,如果不使用发泡剂,则获得致密聚氨酯而非聚氨酯泡沫,作为本发明产物。在优选实施方案中,根据本发明的衬垫包括小于5体积%,优选地小于3体积%并且尤其优选地小于1体积%的夹带气泡。
起始组分通常是在0℃至100℃、优选地15℃至60℃的温度混合并反应的。混合可用常规的PUR加工机器来实现。在优选实施方案中,混合是通过低压机器或高压机器来实现的。优选地,混合是在以下异氰酸酯指数下执行的:85至130,更优选地90至120,甚至更优选地95至110,并且尤其优选地98至102,并且最优选地99至101。异氰酸酯指数定义为异氰酸酯的NCO基团与反应性氢原子的总数的比率,异氰酸酯指数100与1:1的异氰酸酯的NCO基团与反应性氢原子的总数的比率关联。
根据本发明的衬垫具有优选地75至100的肖氏硬度A,更优选地80至95的肖氏硬度A,并且尤其优选地82至92的肖氏硬度A。对于本领域技术人员来说,例如通过改变填料或扩链剂的量来调节硬度是众所周知的。
根据本发明的衬垫具有突出的特性。根据DIN 53504的断裂伸长率高于400%,优选地高于450%,并且尤其高于500%,而根据(DIN ISO 815)(72h,23℃,30min)的在50℃的人造海水中储存90天后的压缩变定值小于50%,优选地小于40%,并且尤其优选地小于30%。此外,衬垫表现出高抗撕强度和低磨蚀。与在人造海水中储存之前的特性相比,根据本发明的衬垫的机械特性即使在50℃的人造海水中储存90天后仍保持较高。因此,肖氏硬度A基于初始硬度的变化优选地小于5%,更优选地小于4%,并且尤其优选地小于3%,而且,抗撕强度和抗撕裂性各自基于初始值的变化优选地不超过10%,更优选地不超过5%。此外,在50℃的人造海水中储存90天后的溶胀优选地小于3%,更优选地小于2.5%。
根据本发明的衬垫具有的壁厚为优选地至少10mm,更优选地至少15mm,甚至更优选地至少20mm,还更优选地至少25mm,或者介于10mm与80mm之间,更优选地介于20mm与60mm之间,并且最优选地介于25mm与50mm之间,并且中空细长主体具有的高度为至少2m,或至少3m,或至少5m,或至少7m,或至少8m,或者介于5m与60m之间,更优选地介于10m与50m之间,并且最优选地介于15m与40m之间。
当前公开的衬垫可用于安装任何岸上或离岸风力涡轮机相关结构。这一点包括,该衬垫适于将过渡件安装到桩结构,例如将过渡件安装到单桩,或者将过渡件安装到用于与海床接触的任何其它类型的基础结构,诸如用于三脚架或四脚架的桩。三脚架或四脚架的分别三个或四个桩或腿中的每一者可以被认为等同于单桩。
本发明还涉及一种用于将风力涡轮机的过渡件安装到单桩的方法,该方法包括以下步骤:将根据本发明的衬垫安装在过渡件的底部部分中以及将过渡件组装到单桩上,使得衬垫夹置在过渡件与单桩之间。优选地,风力涡轮机的上部结构在单桩已经固定在地面中的位置处(诸如在离岸位置处)安装到单桩。
可通过将反应混合物喷涂或浇注到上部结构的应当定位衬垫的部分来将衬垫安装在上部结构的底部部分中。另选地,可完全地或部分地模制衬垫,并且然后可将其定位和安装。衬垫的固定优选地通过以下来执行:粘合衬垫,优选地通过施加粘合剂或粘合带来粘合衬垫。在使用粘合剂的情况下,可能会使用聚氨酯、环氧树脂或丙烯酸酯粘合剂或粘合带。
本发明将通过以下实施例进行说明。
起始材料:
多元醇1:通过丙二醇与环氧丙烷和环氧乙烷的烷氧基化获得的聚醚多元醇,其中使用80重量%的环氧丙烷和20重量%的环氧乙烷,该聚醚多元醇具有30mg KOH/g的羟值。
多元醇2:通过甘油与环氧丙烷和环氧乙烷的烷氧基化获得的聚醚多元醇,其中使用80重量%的环氧丙烷和20重量%的环氧乙烷,该聚醚多元醇具有26mg KOH/g的羟值。
异氰酸酯:4,4’-MDI和双丙二醇与丙二醇的低聚物的异氰酸酯预聚物,具有23重量%的NCO含量。
催化剂混合物:含有胺催化剂、酸嵌段的胺催化剂和金属催化剂的混合物
水清除剂:沸石
将包含46重量%多元醇1、44重量%多元醇2、8重量%丁二醇和0,17重量%催化剂混合物、2%)水清除剂的多元醇组分与异氰酸酯以100的异氰酸酯指数混合。组分温度为40℃,模具温度为90℃。将反应混合物引入模具(800×400×30mm;10kg/份至12kg/份)并将反应混合物固化。
将获得的模制聚氨酯在50℃的人造海水[ASTM D1141-98(2013)]中储存49天和91天。在49天和91天之前和之后测量以下特性:根据ASTM D570的溶胀(体积和重量),根据DINISO 7619-1的肖氏硬度,根据DIN EN ISO 527的参考DIN 53504的拉伸强度和断裂伸长率,根据DIN ISO 34,1,B(b)的抗撕裂性,以及根据DIN ISO 815-1的压缩变定(处于23℃达72h)。在人工海水中储存后,将标本擦干并直接测量。在磨蚀测量之前,将样本在50℃干燥16小时。
表1示出测量的结果:
表1
如表1中所示,根据本发明的聚氨酯在人造海水中老化后也表现出良好的机械特性,并且非常适于生产用于使风力涡轮机的上部结构的底部部分与一个或多个基础桩形状配合的衬垫。

Claims (15)

1.一种用于使风力涡轮机的上部结构诸如过渡件或涡轮机塔部的底部部分与一个或多个基础桩形状配合的衬垫,所述衬垫成型为中空细长主体,用于当安装在所述上部结构与桩结构之间时包围所述桩结构的至少一部分,使得所述衬垫通过吸收由于所述上部结构和/或所述桩结构的移动而产生的压缩应力、拉伸应力和/或剪切应力来稳定所述上部结构相对于所述桩结构的位置,其特征在于,所述衬垫包含聚氨酯,所述聚氨酯能够通过以下方式获得:混合
a)有机多异氰酸酯,
b)具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物,所述聚合化合物包含至少一种通过双官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b1)和至少一种通过三官能起始分子的烷氧基化获得的聚醚醇(b2)
c)基于组分a)至组分c)的总重量,1重量%至12重量%的一种或多种扩链剂,
d)催化剂,以及
e)任选的填料和/或聚氨酯添加剂
以得到反应混合物;并且使所述反应混合物固化。
2.根据权利要求1所述的衬垫,其特征在于,所述聚醚醇(b1)和聚醚多元醇(b2)各自包含环氧乙烷和环氧丙烷作为构建嵌段。
3.根据权利要求1或2所述的衬垫,其特征在于,聚醚醇(b1)和聚醚醇(b2)中的环氧乙烷和环氧丙烷的重量比各自为50:50至5:95。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的衬垫,其特征在于,聚醚多元醇(b1)和聚醚多元醇(b2)的羟值各自为20mg KOH/g至40mg KOH/g。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的衬垫,其特征在于,各自基于具有至少两个异氰酸酯反应性氢原子的聚合化合物(b)的总重量,多元醇(b1)的含量为35重量%至60重量%并且多元醇(b2)的含量为35重量%至60重量%。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的衬垫,其特征在于,所述扩链剂(c)选自由丙二醇、双丙二醇、三丙二醇、丁二醇以及它们中的两种或更多种的混合物组成的组。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的衬垫,其特征在于,异氰酸酯(a)包括MDI或改性MDI。
8.根据权利要求7所述的衬垫,其特征在于,所述异氰酸酯(a)为MDI预聚物,所述MDI预聚物基于所述预聚物的重量具有6重量%至30重量%的NCO含量
9.根据权利要求8所述的衬垫,其特征在于,所述MDI预聚物能够通过以下方式获得:使MDI(a-1)与低聚丙二醇反应以得到所述预聚物。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的衬垫,其特征在于,化合物(a)至(e)是在85至130的异氰酸酯指数下反应的。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的衬垫,其特征在于,所述衬垫包括小于5体积%的夹带气泡。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的衬垫,其特征在于,所述衬垫具有80至95的肖氏硬度A。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的衬垫,其特征在于,所述桩结构是用于单桩、三脚架或四脚架的桩。
14.用于将风力涡轮机的过渡件安装到单桩的方法,所述方法包括以下步骤:
将根据权利要求1至13中任一项所述的衬垫安装在所述过渡件的底部部分中,以及
将所述过渡件组装到所述单桩上,使得所述衬垫夹置在所述过渡件与所述单桩之间。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,风力涡轮机的过渡件在所述单桩已经固定在地面中的位置处,诸如在离岸位置处安装到所述单桩。
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