[發明專利]真空灌注環氧樹脂系統及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202010031963.3
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111234464B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 付松;李俊平;孟祥南;董洋;崔純燹;張晨;叢振霞;黎源
• 申請（專利權）人: 萬華化學集團股份有限公司;萬華化學（寧波）有限公司
• 主分類號: C08L63/02
• 分類號: C08L63/02;C08G59/50
• 代理公司: 北京信諾創成知識產權代理有限公司 11728
• 代理人: 陳悅軍

本發明提供一種真空灌注環氧樹脂系統及其制備方法和應用，本發明的真空灌注環氧樹脂系統，所用的環氧稀釋劑原料包括含有環十二碳結構的多環氧焦油，可以獲得中等以上的起始混合粘度，較低的中點最高放熱峰溫度和較長的可操作性時間的真空灌注環氧樹脂系統。本發明提供一種真空灌注環氧樹脂系統，所述環氧樹脂系統通過A組分和B組分混合制得，其中所述A組分包括雙酚A型環氧樹脂和環氧稀釋劑，所述B組分包括聚醚胺固化劑和脂環族胺；所述環氧稀釋劑包括含有環十二碳結構的多環氧焦油，并任選地包括其他環氧稀釋劑。

技術領域

本發明涉及一種風電葉片真空灌注環氧樹脂配方，更加具體的涉及一種較好灌注、超長可操作時間、高固化強度和耐溫性的風電葉片用真空灌注環氧樹脂系統。

背景技術

工業上生產1,2-環氧-5,9-環十二碳二烯(ECDD)過程中，主要的副產物為環十二碳三烯(CDT)過度環氧化生成的二環氧(DECD)、三環氧(DECD)重組分焦油，以1萬噸ECDD裝置為例，多環氧焦油廢料的產生量～2000t/a(即噸/年)，正常的生產過程中需配備專門的焚燒爐焚燒處理。如能有效地對環氧焦油進行綜合利用，不僅能減少ECDD生產成本與三廢處理壓力，同時還能利用大環多環氧的特殊結構開發出新的產品系列。

經過氣相色譜-質譜聯用、氣相色譜、原子發射光譜儀檢測，確定焦油的組成為1,2-環氧-5,9-環十二碳二烯(ECDD)30％，1,2,5,6-二環氧-9-環十二碳烯65％(DECD)，1,2,5,6,9,10-三環氧環十二烷(TECD)5％。結構如下圖：

目前全球80％以上的風電葉片都是通過真空輔助灌注工藝生產的纖維增強復合材料。而在生產這些超過30米以上的復合材料葉片時，要求真空灌注樹脂系統具備中等粘度、可操作時間長、固化強度高的特點，目前，市場上常見的灌注樹脂系統，生產中常常會遇到環氧樹脂固化速度快、操作時間短引起復合材料缺陷的問題。

發明內容

本發明提供一種真空灌注環氧樹脂系統，所用的環氧稀釋劑原料包括含有環十二碳結構的多環氧焦油，可以獲得中等以上的起始混合粘度，較低的放熱峰值溫度和較長的可操作性時間的真空灌注環氧樹脂系統。

本發明為達到其目的，提供如下技術方案：

本發明提供一種真空灌注環氧樹脂系統，所述環氧樹脂系統通過A組分和B組分混合制得，其中所述A組分包括雙酚A型環氧樹脂和環氧稀釋劑，所述B組分包括聚醚胺固化劑和脂環族胺；所述環氧稀釋劑包括含有環十二碳結構的多環氧焦油，并任選地包括其他環氧稀釋劑。

本發明通過引入多環氧焦油作為環氧稀釋劑，不僅處理了環氧化過程中產生的多環氧化合物焦油，節省了能源，減少了環境污染，另外相比于其他真空灌注環氧樹脂系統，本發明中添加了多環氧焦油作為環氧稀釋劑的特種環氧樹脂，具備多活性位點，產品力學強度高，低反應活性，加工操作時間長的優點。

一些實施方案中，所述多環氧焦油為官能度分別為1、2和3的含有環十二碳結構的化合物的混合物。

一些實施方案中，所述多環氧焦油為1,2-環氧-5,9-環十二碳二烯、1,2,5,6-二環氧-9-環十二碳烯和1,2,5,6,9,10-三環氧環十二烷的混合物；

一些實施方案中，所述多環氧焦油中含有如下重量百分比的各組分：1,2-環氧-5,9-環十二碳二烯10％～40％，1,2,5,6-二環氧-9-環十二碳烯57％～80％，1,2,5,6,9,10-三環氧環十二烷3％～10％。

具體的，本發明所述含有環十二碳結構的多環氧焦油來自ECDD工業化生產過程中副產的多環氧焦油，典型的焦油組成為1,2-環氧-5,9-環十二碳二烯30％，1,2,5,6-二環氧-9-環十二碳烯65％，1,2,5,6,9,10-三環氧環十二烷5％。