[發(fā)明專利]一種用于耐鹽霧、耐濕熱的風(fēng)力發(fā)電葉片合模粘接的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠及其制備方法

有效

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• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106753134B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚其勝;李達(dá)
• 申請（專利權(quán)）人: 上海康達(dá)化工新材料集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: C09J163/00
• 分類號: C09J163/00;C09J11/08;C09J11/04;C08G59/46;C08G59/60
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

本發(fā)明公開了一種用于耐鹽霧、耐濕熱的風(fēng)力發(fā)電葉片合模粘接的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠及其制備方法。該環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠主要由膏狀環(huán)氧樹脂混合物(主劑)和膏狀胺類混合物(固化劑)組成。主劑主要組成包括：環(huán)氧樹脂、稀釋劑、增韌劑、功能填充料、疏水性觸變劑、助劑組成；固化劑主要組成包括：胺類固化劑(聚醚胺、脂肪胺、芳香胺、聚酰胺)、增韌劑、功能填充料、疏水型觸變劑、助劑組成。本發(fā)明產(chǎn)品具有操作時間長、剛性和韌性合理設(shè)計、粘結(jié)強(qiáng)度在耐海水和濕熱性能方面優(yōu)異，滿足用于海洋環(huán)境大型環(huán)氧基風(fēng)力發(fā)電葉片制造的合模粘接。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于耐鹽霧、耐濕熱的風(fēng)力發(fā)電葉片合模粘接的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠及其制備方法。

背景技術(shù)

海上風(fēng)電因其具有風(fēng)資源持續(xù)穩(wěn)定、風(fēng)速高、發(fā)電量大、不占用土地資源等優(yōu)點，且海上風(fēng)電靠近經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，風(fēng)電并網(wǎng)和消納容易。通過近幾年的快速發(fā)展，海上風(fēng)電已從當(dāng)初的實驗和驗證階段，正在快速跨入規(guī)模化發(fā)展階段。

隨著海上風(fēng)電機(jī)組單臺功率的不斷提高，風(fēng)電葉片也越來越大，風(fēng)電葉片最長長度已超過80米，重量超過35噸，環(huán)氧基風(fēng)電葉片作為海上風(fēng)電系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，在海洋環(huán)境下，對材料、工藝水平和質(zhì)量可靠性要求也越來越高。從風(fēng)電葉片的應(yīng)用來分析，葉片的使用壽命內(nèi)擁有持續(xù)、穩(wěn)定的機(jī)械性能是關(guān)鍵，風(fēng)電葉片必須承載在海洋環(huán)境下的周期性負(fù)荷，發(fā)明一種適用于海洋環(huán)境下，耐鹽霧、耐濕熱、抗疲勞的滿足環(huán)氧基風(fēng)電葉片合模粘接的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑具有重要意義。

風(fēng)電葉片大多是采用玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料制成的空心體結(jié)構(gòu)，一般由根部、蒙皮、腹板三部分組成，圖1為風(fēng)電葉片截面示意圖。葉片成型工藝一般是先在各專用模具上分別成型蒙皮1、腹板2、2a和梁帽等部件，然后采用結(jié)構(gòu)膠3、3a、3b、3c將其粘接組裝在一起，合模加壓固化后制成葉片。

與陸地風(fēng)電相比，海上風(fēng)電機(jī)組所處的環(huán)境與陸地條件截然不同，在設(shè)計和建設(shè)海上風(fēng)電場過程中，必須考慮海上嚴(yán)酷惡劣的自然環(huán)境條件：鹽霧、高溫高濕、臺風(fēng)等因素，否則可能直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)膠粘接失效，造成葉片開裂損毀現(xiàn)象。

國際標(biāo)準(zhǔn)《IEC61400-23風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子葉片的全尺寸比例結(jié)構(gòu)試驗》和國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 25383-2010風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片》均明確提出了對葉片設(shè)計使用壽命不少于20年的耐久性要求。綜合考慮嚴(yán)酷惡劣的海上風(fēng)電場環(huán)境，且海上主流風(fēng)電機(jī)組功率大都在3MW以上葉片用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑的技術(shù)要求，結(jié)構(gòu)膠應(yīng)具有以下主要技術(shù)要求，見表1：

表1海上風(fēng)電葉片用環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘劑技術(shù)要求

具有操作時間長、剛性和韌性合理設(shè)計、粘結(jié)強(qiáng)度及本體性能在耐海水、耐濕熱和抗疲勞性能方面優(yōu)異，滿足用于海洋環(huán)境下大型環(huán)氧基風(fēng)力發(fā)電葉片制造的合模粘接。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的之一是提供一種用于耐鹽霧、耐濕熱的風(fēng)力發(fā)電葉片合模粘接的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠，該結(jié)構(gòu)膠具有操作時間長、剛性和韌性合理設(shè)計、粘結(jié)強(qiáng)度及本體性能在耐海水、濕熱性能和疲勞方面性能優(yōu)異，滿足用于海洋環(huán)境下大型環(huán)氧基風(fēng)力發(fā)電葉片制造的合模粘接。

本發(fā)明的目的之二是提供一種用于耐鹽霧、耐濕熱的風(fēng)力發(fā)電葉片合模粘接的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠的制備方法。

作為本發(fā)明第一方面的一種用于耐鹽霧、耐濕熱的風(fēng)力發(fā)電葉片合模粘接的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠，由主劑和固化劑組成，其中所述主劑與固化劑之間的體積為2:1。其中，所述主劑由以下重量份的原料制備而成：

所述固化劑由以下重量份的原料制備而成：

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述主劑為黃色膏狀體，固化劑為藍(lán)色膏狀體，通過體積比2:1混合后為深綠色膏狀體，固化條件為70℃下固化5小時。