[發明專利]一種高強度風能葉片粘接結構膠

有效

• 申請號: 201110431154.2
• 申請日: 2011-12-21
• 公開（公告）號: CN102492387A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 郭金彥;李印柏;林新松;王兵;翟海潮
• 申請（專利權）人: 北京天山新材料技術股份有限公司
• 主分類號: C09J163/02
• 分類號: C09J163/02;C09J11/06;C09J11/04;C09J11/08
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種粘接用環氧結構膠，尤其是涉及一種主要用于風力發電葉片的結構粘接的高強度環氧結構膠，它具有高韌性，高剪切強度，高剝離強度、耐疲勞、耐沖擊等性能。?

背景技術

?著清潔能源越來越被人們重視，風力發電已在世界各地如火如荼地開展起來，在過去的5年間全球風電裝機容量年平均增長率為24%。目前，中國的風電裝機容量為全國電源總裝機容量的1%，正處在迅猛發展的階段，具有非常好的發展前景。?

風力發電機葉片是風力發電的核心部位，它的長度在15-70米之間，當前的主流制造技術是通過結構膠將兩個復合成型的葉片粘接在一起。結構膠承受的力很復雜，有剪切，拉伸，剝離，彎曲、疲勞等等，此外還要承受戶外極限考驗，如大氣老化、鹽霧以及-40～80℃溫度范圍的高低溫變化等等。因此風電行業對該膠的要求非常嚴苛。目前市場上有三種類型的葉片結構膠，環氧樹脂類，丙烯酸酯類和聚氨酯類。其中美國HEXION公司的MGS?L135/G葉片環氧結構膠占據了市場70%以上的份額，它的粘接剪切強度在25MPa左右，但是剝離強度較低，約在2-3N/mm。以HENKEL為代表的聚氨酯類葉片結構膠，它的特點是固化溫度低，但是熱變形溫度和粘接強度都低于環氧膠，市場份額很低。丙烯酸酯膠的剪切強度可以達到27MPa左右，但是玻璃化溫度低于環氧膠，沒能打開葉片結構膠的市場。風能行業的風險是巨大的，一個葉片開裂會造成上百萬的損失，在風場每年都會有葉片開裂等問題的出現，因此如何提高葉片結構膠的安全等級，將剪切強度、剝離強度、疲勞強度以及玻璃化轉變溫度等性能指標全部提高到一個新的等級也是葉片行業非常期待的一個事情。?

隨著我國風能項目的迅速發展，競爭越來越激烈，國內廠家已從當初單純的購買技術、原材料依賴進口向自主創新及原材料國產化方向發展。降低成本，實現原材料國產化已成為葉片廠家的當務之急。葉片原材料的國產化在2009年已經被國家科委立為863項目，其中難度最大的一項就是葉片結構膠的國產化。?

發明內容

本發明的目的是開發出一款高韌性，高剪切強度，高剝離強度、耐疲勞、耐沖擊而且施工方便的結構膠。?

為了實現上述的技術目的，提出一種高強度風能葉片粘接結構膠，由混合物A和混合物B組成，所述混合物A是由下列重量百分配比的混合物組成：?

環氧樹脂混合物????30-50%

活性稀釋劑????????5-20%

增韌劑????????????5-25%

增強填料??????????20-80%

觸變劑組成????????1-20%；

所述混合物B是由下列重量百分配比的混合物組成：

混胺固化劑????????50-80%?

偶聯劑????????????2-5%?

促進劑????????????3-10%?

增強填料??????????10-30%?

觸變劑????????????1-10%。

所述混合物A中的環氧樹脂重量百分配比含量是35-45%；混合物B中混胺固化劑重量百分配比含量55-75%。?

所述的環氧樹脂混合物是由35%的雙酚F環氧樹脂、10%雙酚S環氧樹脂和55%雙酚A環氧樹脂組成。?

所述的混胺固化劑是由聚酰胺和改性胺組成，包括三乙烯四胺、二乙烯三胺、IPDA、650聚酰胺或中間帶有聚氨酯基團的改性胺中的2種以上的混合物。?

所述活性稀釋劑是鄰甲酚單縮水甘油醚、環己基二甲醇二縮水甘油醚或者1,6-已二醇二縮水甘油醚中的一種或幾種。?

所述增韌劑是端羧基液體丁腈橡膠和殼核共聚物的混合物。?

所述增強填料是硅微粉、滑石粉或短切纖維。?

所述促進劑是三-（二甲胺基甲基）苯酚。?

所述偶聯劑是γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。?

所述觸變劑是氣相白炭黑。?

本發明采用環氧樹脂、增韌劑、混胺固化劑、增強填料和觸變劑的組合，提供了一種具有超強韌性、高剪切、高剝離、高疲勞強度和耐溫性能兼備的高觸變性而且施工方便的膠粘劑。該結構膠常溫0.5mm厚膠層剪切強度：35MPa；3.0mm厚膠層剪切強度：19?MPa；剝離強度：6.5N/mm；疲勞極限τD（10⁶,7.6MPa）＝3.88?MPa；彎曲強度：105MPa；熱變形溫度：83℃；Tg：75℃；觸變性能好，立面50mm厚膠層不流淌。?