專利名稱：風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)氧樹脂材料，尤其是涉及一種風(fēng)力發(fā)電葉片用環(huán)氧樹脂復(fù)合 材料。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是非常重要的可再生能源，取之不盡、用之不竭，多年來一直是世界各國 可再生能源研究的重點(diǎn)。風(fēng)能的利用形式中，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)最成熟、最具商業(yè)化開發(fā)前 景。大規(guī)模利用風(fēng)力發(fā)電也是減少有害氣體排放量的有效措施之一。
葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)中，最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的部件之一。大功率的風(fēng)機(jī)葉片OMW 以上)，主要是由玻璃鋼(GFRP)復(fù)合材料制成。而玻璃鋼復(fù)合材料是由環(huán)氧樹脂和玻璃 纖維制成，其主要的制備方法是真空灌注。由于環(huán)氧樹脂在整個復(fù)合材料中所占比重最 大，因此環(huán)氧樹脂的性能決定風(fēng)機(jī)葉片用復(fù)合材料的質(zhì)量和使用壽命。
申請?zhí)枮?00810239439.4的中國發(fā)明專利申請公開了一種環(huán)氧樹脂組合物、復(fù) 合材料及制備方法。其發(fā)明的復(fù)合材料是利用小分子化合物改性的環(huán)氧樹脂作為基體， 通過液體模塑成型工藝，與纖維材料復(fù)合而成的。該發(fā)明主要針對環(huán)氧樹脂的粘度、固 化溫度等進(jìn)行了改性，但是并沒有解決環(huán)氧樹脂組合物與纖維表面浸潤性的問題。
在物理學(xué)上，浸潤的定義是“當(dāng)液相與固相接觸時，液相可以沿著故鄉(xiāng)表 面不斷擴(kuò)展而相互融合，此現(xiàn)象稱為浸潤；反之，液相表面不斷收縮，則稱之為不浸 潤”。由于，玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維等增強(qiáng)材料的表面光滑、表面活性低，且呈 極強(qiáng)的化學(xué)惰性；因此，其與樹脂基體間的界面粘接性能很差，從而嚴(yán)重影響復(fù)合材料 的性能。所以，樹脂與纖維的良好浸潤，是獲得高質(zhì)量復(fù)合材料界面的首要前提，也是 風(fēng)力葉片復(fù)合材料的關(guān)鍵技術(shù)。
另外，上述發(fā)明專利申請并沒有明確優(yōu)選的雙酚A型環(huán)氧樹脂的性能指標(biāo)，因 為不是所有的雙酚A型環(huán)氧樹脂制備的復(fù)合材料的機(jī)械強(qiáng)度都可以符合風(fēng)力發(fā)電葉片的 要求。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種樹脂與纖維增強(qiáng)織物之間具有良好浸潤性，且機(jī)械強(qiáng) 度高的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，由環(huán)氧樹脂組合物和纖維增強(qiáng)織物組成。所述環(huán)氧 樹脂組合物，包括重量配比為100 觀 33的A組分和B組分。A組分由環(huán)氧當(dāng)量為 175 185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑、單官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑稀 釋劑、環(huán)氧偶聯(lián)劑和抗氧化劑組成，以A組分的重量為基準(zhǔn)，各組成成分的重量百分比 計為
環(huán)氧當(dāng)量為175 185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂80 88%，
雙官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑8 23%，
單官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑0.5 3%，
偶聯(lián)劑0.05%-1%，
抗氧化劑0.05-1%。
B組分由脂肪族多胺和脂環(huán)族胺組成，以B組分的重量為準(zhǔn)，各組成成分的重量 百分比為
脂肪族多胺65 80%，
脂環(huán)胺20 ；35%。
所述纖維增強(qiáng)織物占所述環(huán)氧樹脂組合物重量的68 73%。
本發(fā)明所述環(huán)氧樹脂選自環(huán)氧當(dāng)量為175 185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂中 的一種或幾種。
本發(fā)明所述雙官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑選自1，4 丁二醇二縮水甘油醚、1，6己二醇二 縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二羥甲基環(huán)己烷二縮水甘油 醚、聚合二元醇縮水甘油醚、二溴新戊二醇二縮水甘油醚、聚氧化丙烯二縮水甘油醚、 間苯二酚二縮水甘油醚、環(huán)己二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚和多縮水甘油 醚中的一種或幾種。優(yōu)選1，4-丁二醇二縮水甘油醚、1，6-己二醇二縮水甘油醚、新戊 二醇縮水甘油醚和乙二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種。
本發(fā)明所述單官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑選自乙二醇一縮水甘油醚、正辛醇縮水甘油 醚、2-乙基己基縮水甘油醚、C12-C14醇縮水甘油醚、C8-Cltl脂肪醇縮水甘油醚、丁基縮 水甘油醚、叔丁基酚縮水甘油醚、環(huán)氧丙烷烯丙基醚、鄰環(huán)氧丙烷異辛基醚、甲酚縮水 甘油醚、芐基縮水甘油醚、芳基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、對叔丁基苯酚縮水甘油 醚、對叔碳酸縮水甘油酯、丁基縮水甘油醚、腰果酚型甘油醚和呋喃甲醇縮水甘油醚中 的一種或幾種。優(yōu)選C12-C14醇縮水甘油醚、C8-Cltl脂肪醇縮水甘油醚和丁基縮水甘油醚 中的一種或幾種。
本發(fā)明所述環(huán)氧偶聯(lián)劑選自環(huán)氧鈦酸酯偶聯(lián)劑、環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧硼酸酯 偶聯(lián)劑和環(huán)氧鋁酸酯偶聯(lián)劑中一種或幾種。優(yōu)選的是環(huán)氧偶聯(lián)劑KH560。
本發(fā)明所述脂肪族多胺選自二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、多 亞乙基多胺、593固化劑、3-二甲氨基丙胺、3-二乙氨基丙胺、1，6-乙二胺和端胺基聚 醚D230中的一種或幾種。
本發(fā)明所述脂環(huán)族胺選自甲基環(huán)戊二胺、孟烷二胺、異佛爾酮二胺、4，4-二氨 基二環(huán)己基甲烷、N-氨乙基哌嗪和1，3-環(huán)己二甲胺中的一種或幾種。
本發(fā)明所述纖維增強(qiáng)織物選自玻璃纖維、碳纖維和聚酯纖維中的一種，優(yōu)選地 上述纖維增強(qiáng)織物中是模量大于76000N/mm2的纖維。
本發(fā)明所述的“單官能團(tuán)稀釋劑”是指分子中只有一個環(huán)氧基，“雙官能團(tuán)稀 釋劑”是指分子中有兩個環(huán)氧基。
本發(fā)明在研究過程中發(fā)現(xiàn)，環(huán)氧樹脂與纖維增強(qiáng)織物之間的浸潤性與以下幾點(diǎn) 密切相關(guān)
1、環(huán)氧樹脂組合物的粘度環(huán)氧樹脂組合物的粘度過大，作為液相的環(huán)氧樹脂 組合物在纖維增強(qiáng)織物的表面擴(kuò)展緩慢；環(huán)氧樹脂組合物的粘度過低，則在液體模塑成型過程中，對密封要求會很高，否則可能導(dǎo)致樹脂溢出流淌的現(xiàn)象。因此，需要對現(xiàn)有 的環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)行改性，使其混合粘度控制在200-300Ri.S的范圍之內(nèi)。
2、環(huán)氧樹脂組合物的膠凝時間膠凝時間短，會導(dǎo)致環(huán)氧樹脂組合物還沒有充 分滲透至纖維增強(qiáng)織物內(nèi)，就凝固了，最終無法形成復(fù)合材料；膠凝時間長，會延長生 產(chǎn)周期，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的提高。因此，需將環(huán)氧樹脂組合物的膠凝時間控制在5 6小 時/500g樹脂組合物。
3、纖維增強(qiáng)織物的表面活性纖維表面含有羥基，硅烷偶聯(lián)劑與纖維表面羥基 可以進(jìn)行水解反應(yīng)，在纖維增強(qiáng)織物表面形成^i-O-C鍵。因此，通過加入硅烷偶聯(lián)劑， 改變纖維增強(qiáng)織物的表面活性，可以加強(qiáng)環(huán)氧樹脂與纖維增強(qiáng)織物之間的浸潤性。另外 含有硅氧烷的偶聯(lián)劑具有較低的表面能，從而提高樹脂與纖維的浸潤性。
在對環(huán)氧樹脂進(jìn)行改性實(shí)驗(yàn)的過程中，發(fā)現(xiàn)如果只用雙官能團(tuán)環(huán)氧甘油醚作為 稀釋劑，環(huán)氧樹脂的粘度降低的同時，其膠凝時間過短，只有3小時/500g樹脂組合物； 無法實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
而如果只用單官能團(tuán)環(huán)氧甘油醚作為稀釋劑，由于其分子中只有單個環(huán)氧基作 為反應(yīng)基團(tuán)，導(dǎo)致固化物線性交聯(lián)多于體型交聯(lián)，交聯(lián)密度下降，剛性損失嚴(yán)重，從而 使環(huán)氧樹脂的強(qiáng)度達(dá)不到要求。
因此，本發(fā)明采用了一種雙組分的混合稀釋劑，即在雙官能團(tuán)稀釋劑中添加少 量的單官能團(tuán)稀釋劑。這種混合稀釋劑中的雙官能團(tuán)稀釋劑能在不降低環(huán)氧樹脂組合物 強(qiáng)度的條件下降低其粘度。本發(fā)明優(yōu)選的具有脂肪長鏈的單官能團(tuán)稀釋劑，如C12-C14醇 縮水甘油醚、C8-Cltl脂肪醇縮水甘油醚，其分子中的脂肪長鏈可以進(jìn)一步提高環(huán)氧樹脂 組合物的韌性；同時，由于長鏈空間位阻較大，還能起到延緩固化的作用，從而使環(huán)氧 樹脂組合物具有最佳的固化時間。
為了改善纖維增強(qiáng)織物的表面活性，本發(fā)明選用環(huán)氧型的偶聯(lián)劑。環(huán)氧型的偶 聯(lián)劑中的硅氧烷與纖維增強(qiáng)織物表面的羥基反應(yīng)水解反應(yīng)，其反應(yīng)方程式如下
八 IιIlC-C-R-Si-O-R + HO-C--- C-C-Si-O-C- + R-OH
由上述方程式可見，水解反應(yīng)會在纖維增強(qiáng)織物表面形成^i-O-C鍵，從而提高 了纖維增強(qiáng)織物表面與環(huán)氧樹脂組合物之間的界面強(qiáng)度。本發(fā)明優(yōu)選的偶聯(lián)劑KH560， 其上的環(huán)氧基團(tuán)可以和B組分的胺基反應(yīng)，從而增加界面強(qiáng)度；另外，KH560的連段為 脂肪型，其柔韌性較好，可以增加整體復(fù)合材料的強(qiáng)度。
環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料在成型加工、貯存和使用過程中不可避免地要與氧氣及 光接觸，再加上溫度的變化，會導(dǎo)致它們在外觀、結(jié)構(gòu)和性能上發(fā)生變化，也出現(xiàn)老 化。為了抑制和減緩高分子材料的氧化降解，延長它們的使用壽命，提高其使用價值， 本發(fā)明在樹脂中加入抗氧劑。本發(fā)明所述抗氧化劑可以選自抗氧劑沈4、抗氧劑300、抗 氧劑1010、抗氧劑1076和抗氧劑168中的一種或幾種，優(yōu)選的是抗氧劑1010。
中國發(fā)明專利申請(申請?zhí)?00810239439.4)公開的纖維增強(qiáng)織物占樹脂組合物 重量的60 90%。但發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，纖維增強(qiáng)織物所占比重過低，樹脂復(fù)合物的強(qiáng)度也隨之大幅度降低。反之，纖維增強(qiáng)織物含量過高，得到的樹脂復(fù)合物的強(qiáng)度雖有所 提升，但是樹脂復(fù)合物中將出現(xiàn)無法排除的氣孔，抗風(fēng)打擊的能力弱，無法滿足風(fēng)力發(fā) 電用葉片的要求。因此，本發(fā)明優(yōu)選了纖維增強(qiáng)織物占所述環(huán)氧樹脂復(fù)合物重量的68 73%,由此得到的環(huán)氧樹脂復(fù)合物強(qiáng)度和抗風(fēng)打擊的能力俱佳。
本發(fā)明的有益效果是
1、利用混合稀釋劑改性環(huán)氧樹脂組合物，不僅將環(huán)氧樹脂組合物的粘度和固化 時間控制在合理的范圍之內(nèi)，且提高了環(huán)氧樹脂組合物的韌性和強(qiáng)度；從而降低了整個 環(huán)氧樹脂組合物的表面張力，增強(qiáng)了環(huán)氧樹脂與纖維增強(qiáng)織物的浸潤性。
2、采用環(huán)氧型偶聯(lián)劑，提高了纖維增強(qiáng)織物表面與環(huán)氧樹脂混合物之間的界面 強(qiáng)度。
3、優(yōu)選了纖維增強(qiáng)織物在樹脂復(fù)合物中的含量和高模量的纖維增強(qiáng)織物，使復(fù) 合材料的強(qiáng)度和抗風(fēng)打擊的能力完全符合風(fēng)力發(fā)電用葉片的要求。
本發(fā)明的復(fù)合材料的力學(xué)性能優(yōu)良拉伸強(qiáng)度勸OOMPa、縱向拉伸模量 >38GPa>延伸率21.5%、壓縮強(qiáng)度2500MRi、壓縮模量>45GPa、壓縮伸長率>1.2%。具體實(shí)施例
下面結(jié)合具體的實(shí)施方式來解釋本發(fā)明
實(shí)施例1
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM)80%、1，4-丁二醇二縮水甘油醚19%、C8-Cltl脂肪 醇縮水甘油醚0.8%、丙基三甲氧基硅烷0.05%及抗氧劑10100.15%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230)67%和N_氨 乙基哌嗪33%。
A組分與B組分的重量配比100 28。
纖維增強(qiáng)織物是模量100000N/mm2的玻璃纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 68%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂組合物的粘度為208mps ； 70°C下膠凝時間為7 小時。
實(shí)施例2
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 85%、1，4-丁二醇二縮水甘油醚14%、C12-C14醇縮水 甘油醚0.8%、丙基三甲氧基硅烷0.1%及抗氧劑1010 0.1%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂混合物的B組分原料聚醚胺(D230) 73%和N_氨 乙基哌嗪27%。
A組分與B組分的重量配比100 30。
纖維增強(qiáng)織物是模量120000N/mm2的玻璃纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 70%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為M2mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
實(shí)施例3
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 88%、1，4-丁二醇二縮水甘油醚11%、C12-C14醇縮水 甘油醚0.8%、丙基三甲氧基硅烷0.15%及抗氧劑10100.05%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂混合物的B組分原料聚醚胺(D230) 79%和N_氨 乙基哌嗪21%。
A組分與B組分的重量配比100 33。
纖維增強(qiáng)織物是模量120000N/mm2的玻璃纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 73%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為212mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
實(shí)施例4
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 80%、新戊二醇縮水甘油醚19%、C8-Cltl脂肪醇縮水甘 油醚0.8%、丙基三甲氧基硅烷0.05%及抗氧劑1010 0.15%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230)67%和異佛爾 酮二胺33%。
A組分與B組分的重量份數(shù)比100 30。
纖維增強(qiáng)織物是模量120000N/mm2的碳纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的71%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為236mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
實(shí)施例5
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 85%、乙二醇二縮水甘油醚14%、C12-C14醇縮水甘油醚 0.8%,丙基三甲氧基硅烷0.1%及抗氧劑1010 0.1%。
環(huán)氧樹脂混合物的B組分原料按重量百分比計，包括聚醚胺(D230)73%和異 佛爾酮二胺27%。
A組分與B組分的重量配比100 31。
纖維增強(qiáng)織物是模量120000N/mm2的碳纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的69%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為221mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
實(shí)施例6
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 88%、乙二醇二縮水甘油醚11%、Cltl-C12醇縮水甘油醚 0.8%,丙基三甲氧基硅烷0.15%及抗氧劑10100.05%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230)79%和異佛爾 酮二胺21%。
A組分與B組分的重量配比100 32。
纖維增強(qiáng)織物是模量120000N/mm2的聚酯纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的72%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為236mps ； 70°C固化時間為7小時。
實(shí)施例7
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 80%、1，6己二醇二縮水甘油醚19%、丁基縮水甘油醚 0.8%,丙基三甲氧基硅烷0.05%及抗氧劑1010 0.15%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230)67%和1， 3-環(huán)己二甲胺33%。
A組分與B組分的重量配比100 30。
纖維增強(qiáng)織物是模量90000N/mm2的玻璃纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的70%
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為225mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
實(shí)施例8
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 85%、1，6己二醇二縮水甘油醚14%、甲酚縮水甘油醚 0.8%,丙基三甲氧基硅烷0.1%及抗氧劑1010 0.1%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230)73%和1， 3-環(huán)己二甲胺27%。
A組分與B組分的重量配比100 28。
纖維增強(qiáng)織物是模量90000N/mm2的聚酯纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 72%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為220mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
實(shí)施例9
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為175-190克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號EM) 88%、間苯二酚二縮水甘油醚11%、、2-乙基己基縮水 甘油醚0.8%、丙基三甲氧基硅烷0.15%及抗氧劑10100.05%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230)79%和1， 3-環(huán)己二甲胺21%。
A組分與B組分的重量配比100 30。
纖維增強(qiáng)織物是模量120000N/mm2的玻璃碳纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 73%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為235mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
對比例1
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為190-200克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號E51) 80%、1，6己二醇二縮水甘油醚20%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230) 100%
A組分與B組分的重量配比100 30。
纖維增強(qiáng)織物是模量90000N/mm2的玻璃纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 70%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為^Omps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
對比例2
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為190-200克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號E51)80%、芳基縮水甘油醚20%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230) 100%
A組分與B組分的重量配比100 30。
纖維增強(qiáng)織物是模量90000N/mm2的玻璃纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 70%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為^Omps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
對比例3
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的A組分原料環(huán)氧當(dāng)量為190-200克/當(dāng) 量的雙酚A環(huán)氧樹脂(牌號E51)80%、1，6己二醇二縮水甘油醚12%，芳基縮水甘油醚 8%。
按重量百分比計，環(huán)氧樹脂組合物的B組分原料聚醚胺(D230) 100%
A組分與B組分的重量配比100 30。
纖維增強(qiáng)織物是模量90000N/mm2的玻璃纖維，占環(huán)氧樹脂組合物重量的 70%。
采用DIN53015方法測出環(huán)氧樹脂混合物的粘度為232mps ； 70°C膠凝時間為7小 時。
實(shí)驗(yàn)例1
將實(shí)施例1-9和對比例1-3的各種原料按照如下步驟制備澆鑄體樹脂復(fù)合物，并 測試得到表1所示結(jié)果
1)將A組分和B組分按照重量配比混合，并攪拌30分鐘；
2)把攪拌好的環(huán)氧樹脂組合物放入真空干燥器進(jìn)行脫泡處理；
3)將單向纖維增強(qiáng)織物平鋪在模具上，然后將用真空袋包覆模具，并在模具的 四周用密封條密封；接著用真空泵抽氣至負(fù)壓狀態(tài)，使樹脂通過進(jìn)膠管進(jìn)入模具，進(jìn)行 灌注制作樣品。
4)將樣品放入已經(jīng)設(shè)置好的烘箱，其溫度保持在70°C，固化7小時，冷卻后置于恒溫室。
表1各種配方環(huán)氧樹脂復(fù)合物的性能測試結(jié)果
權(quán)利要求
1.風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，由環(huán)氧樹脂組合物和纖維增強(qiáng)織物組成，其特征在 于所述環(huán)氧樹脂組合物，包括重量配比為100 28 33的A組分和B組分；所述A 組分，由環(huán)氧當(dāng)量為175 185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑、單 官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑稀釋劑、環(huán)氧偶聯(lián)劑和抗氧化劑組成；以A組分的重量為基準(zhǔn)，各組 成成分的重量百分比計為環(huán)氧當(dāng)量為175 185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂80 88%，雙官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑8 23%，單官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑0.5 3%，偶聯(lián)劑0.05% -1%,抗氧化劑0.05-1% ；所述B組分，由脂肪族多胺和脂環(huán)族胺組成，以B組分的重量為準(zhǔn)，各組成成分的 重量百分比為脂肪族多胺65 80%，脂環(huán)胺20 35% ；所述纖維增強(qiáng)織物占所述環(huán)氧樹脂組合物重量的68 73%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述環(huán)氧樹脂， 選自環(huán)氧當(dāng)量為175 185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述雙官能團(tuán)環(huán) 氧稀釋劑，選自1，4 丁二醇二縮水甘油醚、1，6己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘 油醚、乙二醇二縮水甘油醚、二羥甲基環(huán)己烷二縮水甘油醚、聚合二元醇縮水甘油醚、 二溴新戊二醇二縮水甘油醚、聚氧化丙烯二縮水甘油醚、間苯二酚二縮水甘油醚、環(huán)己 二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚和多縮水甘油醚中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述雙官能團(tuán)環(huán) 氧稀釋劑，選自1，4 丁二醇二縮水甘油醚、1，6己二醇二縮水甘油醚、新戊二醇縮水甘 油醚和乙二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述單官能團(tuán)環(huán) 氧稀釋劑，選自乙二醇一縮水甘油醚、正辛醇縮水甘油醚、2-乙基己基縮水甘油醚、 C12-C14醇縮水甘油醚、C8-Cltl脂肪醇縮水甘油醚、丁基縮水甘油醚、叔丁基酚縮水甘油 醚、環(huán)氧丙烷烯丙基醚、鄰環(huán)氧丙烷異辛基醚、甲酚縮水甘油醚、芐基縮水甘油醚、芳 基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、對叔丁基苯酚縮水甘油醚、對叔碳酸縮水甘油酯、丁 基縮水甘油醚、腰果酚型甘油醚和呋喃甲醇縮水甘油醚中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述單官能團(tuán)環(huán) 氧稀釋劑，選自C12-C14醇縮水甘油醚、C8-Cltl脂肪醇縮水甘油醚和丁基縮水甘油醚中的 一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述環(huán)氧偶聯(lián) 劑，選自環(huán)氧鈦酸酯偶聯(lián)劑、環(huán)氧硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧硼酸酯偶聯(lián)劑和環(huán)氧鋁酸酯偶聯(lián)劑 中一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述環(huán)氧偶聯(lián) 劑，為環(huán)氧偶聯(lián)劑KH560。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述脂肪族多 胺，選自二亞乙基三胺、三亞乙基四胺、四亞乙基五胺、多亞乙基多胺、593固化劑、 3_ 二甲氨基丙胺、3-二乙氨基丙胺、1，6-乙二胺和端胺基聚醚D230中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述脂環(huán)胺，選 自甲基環(huán)戊二胺、孟烷二胺、異佛爾酮二胺、4，4-二氨基二環(huán)己基甲烷、N-氨乙基哌 嗪和1，3-環(huán)己二甲胺中的一種或幾種。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述纖維增強(qiáng)織 物，選自玻璃纖維、碳纖維和聚酯纖維中的一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，其特征在于所述纖維增強(qiáng) 織物的模量大于76000N/mm2。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電葉片用復(fù)合材料，由環(huán)氧樹脂組合物和占環(huán)氧樹脂組合物重量的68～73％的纖維增強(qiáng)織物組成。所述環(huán)氧樹脂組合物，包括重量配比為100∶28～33的A組分和B組分。A組分由環(huán)氧當(dāng)量為175～185克/當(dāng)量的雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑、單官能團(tuán)環(huán)氧稀釋劑稀釋劑、環(huán)氧偶聯(lián)劑和抗氧化劑組成，B組分由脂肪族多胺和脂環(huán)族胺組成。纖維增強(qiáng)織物所述。本發(fā)明公開了各原料的重量配比。利用本發(fā)明所述的復(fù)合材料，通過液體模塑成型法制備的復(fù)合材料，其強(qiáng)度和抗風(fēng)打擊的能力完全符合風(fēng)力發(fā)電用葉片的要求。
文檔編號C08K7/14GK102020831SQ20101054621
公開日2011年4月20日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月16日
發(fā)明者候一斌, 劉龍江, 姚其勝, 王樹敏, 陸企亭 申請人:上?？颠_(dá)新能源材料有限公司