[發(fā)明專利]風(fēng)電葉片用環(huán)氧纖維復(fù)合材料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211111979.0
• 申請(qǐng)日: 2022-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN115678204A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬寒冰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L63/00
• 分類號(hào): C08L63/00;C08K7/14;C08K7/06;C08K7/10;C08G59/50
• 代理公司: 成都惠迪專利事務(wù)所(普通合伙) 51215
• 代理人: 劉勛

風(fēng)電葉片用環(huán)氧纖維復(fù)合材料及制備方法，涉及材料技術(shù)和環(huán)保技術(shù)，本發(fā)明的制備方法包括以下步驟：(1)縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂的制備：低分子量縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂與擴(kuò)鏈改性劑混合后反應(yīng)，將低分子量縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂分子擴(kuò)鏈組合為高分子量縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂分子；(2)環(huán)氧樹脂組合物的制備：將步驟(1)制備的縮水甘油酯型環(huán)氧樹脂與胺固化劑在室溫下混合均勻，得到環(huán)氧樹脂組合物；(3)環(huán)氧樹脂組合物浸漬無機(jī)纖維，干燥后獲得風(fēng)電葉片用環(huán)氧復(fù)合材料。本發(fā)明的風(fēng)電葉片材料力學(xué)性能好、耐熱性高，生產(chǎn)成本低，且易于回收利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料技術(shù)和環(huán)保技術(shù)，特別涉及風(fēng)電發(fā)電機(jī)的葉片材料。

背景技術(shù)

隨著對(duì)清潔能源的需求增大，風(fēng)力發(fā)電近年來得到快速發(fā)展。風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的重要組成部分，其主要材質(zhì)是由樹脂(熱固性樹脂：環(huán)氧樹脂、不飽聚酯和熱塑性樹脂：聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、尼龍等)與增強(qiáng)材料(玻璃纖維、碳纖維等)復(fù)合而成，其中環(huán)氧樹脂/玻纖復(fù)合材料體系具有較高的力學(xué)性能、耐熱性能、抗蠕變性能和較低的生產(chǎn)成本，是目前風(fēng)電葉片用量最大的體系。

目前風(fēng)電葉片用普通熱固性環(huán)氧樹脂/玻纖復(fù)合材料體系由于具有難熔化、難溶解的問題，導(dǎo)致其退役后難以回收，造成了嚴(yán)重的浪費(fèi)資源和環(huán)境污染，當(dāng)前處理熱固性塑料的主要處理方法是填埋、研磨、燃燒和熱解，這些方法會(huì)消耗大量能量，且回收利用經(jīng)濟(jì)效益較差。

為了探索回收葉片的方案，國內(nèi)外從原材料和回收技術(shù)角度入手，提出了兩種解決方案：采用熱塑性樹脂和合成含可降解基團(tuán)或結(jié)構(gòu)的新型熱固性樹脂。

采用熱塑性樹脂：如Cyclics公司研制的CBT 200熱塑性樹脂PBT(聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯)、荷蘭代爾夫特理工大學(xué)研制的尼龍6、阿科瑪公司研制的Elium丙烯酸基熱塑性樹脂、萬華化學(xué)“CN201811322671.4一種熱塑性環(huán)氧樹脂組合物及其應(yīng)用”、“CN201911078712.4一種結(jié)晶型熱塑性環(huán)氧樹脂固化物及其制備方法”等，但由于熱塑性樹脂的粘度相對(duì)較高，與玻璃纖維或碳纖維浸潤性不高，纖維增強(qiáng)材料含量低，因而力學(xué)強(qiáng)度等性能不足。

合成含可降解基團(tuán)或結(jié)構(gòu)的新型熱固性樹脂：指合成含可降解基團(tuán)或結(jié)構(gòu)的新型熱固性樹脂，主要包括在熱固性樹脂中引入動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵和可降解基團(tuán)。