一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，属于环氧树脂技术领域。本发明专利技术解决的技术问题是提供一种力学性能较好的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物。该组合物包括以下重量份的组分：环氧树脂80～120份、固化剂65～85份、预处理短切玻璃纤维5～10份；其中，预处理短切玻璃纤维采用如下方法制备得到：将10～20份短切玻璃纤维在加入60～80份Ti3C2T

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物


[0001]本专利技术涉及一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，属于环氧树脂


技术介绍

[0002]风力发电是指把风的动能转为电能。风能是一种清洁无公害的可再生能源能源，很早就被人们利用，主要是通过风车来抽水、磨面等，人们感兴趣的是如何利用风来发电。利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。
[0003]把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据风车技术，大约是每秒三米的微风速度(微风的程度)，便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。
[0004]风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和塔筒三部分。风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由若干只叶片组成。当风吹向浆叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，风力发电叶片的大型化和高功率化发展对复合材料的成型工艺和力学性能(主要是韧性与强度)提出了更高的要求。环氧树脂基纤维增强复合材料是风力发电叶片与叶根的主要材料，但普遍存在机械强度不足等问题，严重制约了风电行业的发展。

技术实现思路

[0005]针对以上缺陷，本专利技术解决的技术问题是提供一种力学性能较好的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物。
[0006]本专利技术风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，包括以下重量份的组分：环氧树脂80～120份、固化剂65～85份、预处理短切玻璃纤维5～10份；其中，预处理短切玻璃纤维采用如下方法制备得到：将10～20份短切玻璃纤维在加入60～80份Ti3C2T
x MXene预处理液中，同时开启微波和超声波进行协同处理30～45min；然后取出，干燥得到预处理短切玻璃纤维；微波功率为150～300W；超声功率为300～500W，超声频率为45～65KHz；处理温度为45～55℃；所述Ti3C2T
x MXene预处理液包括以下重量份的组分：Ti3C2T
x MXene化合物6～8份、去离子水80～100份、丙醇10～12份、盐酸多巴胺溶液15～20份，其中，盐酸多巴胺溶液中，盐酸多巴胺的浓度以5～8g/L计。
[0007]在本专利技术的一个实施方式中，微波功率为150W；超声功率为300W，超声频率为45KHz；处理温度为45℃。
[0008]在本专利技术的一个实施方式中，所述Ti3C2T
x MXene化合物采用以下方法制备得到：将碳化钛粉、氢化钛粉、铝粉和不锈钢磨球加入到低温球磨罐中，向低温球磨罐中通入液氮，使物料和不锈钢磨球全部浸没在液氮中，球磨，得到混合粉末，将混合粉末在保护气氛下以1～6℃/min的速度加热至1300～1500℃，保温，然后在炉内冷却至室温，粉碎，得到
Ti3AlC2粉末；将Ti3AlC2粉末粉末浸入的HF溶液中，室温搅拌20～26h，取固体，洗涤，干燥，得到Ti3C2T
x MXene化合物。
[0009]在一个具体的实施方式中，所述碳化钛粉、氢化钛粉和铝粉的质量比为6.5～7.5:2.5～3.5:1.5～2.5。
[0010]在一个具体的实施方式中，以HF溶液的浓度为40wt％计，Ti3AlC2粉末与HF溶液的质量体积比为1g:10～20mL。在一个优选的实施例中，Ti3AlC2粉末与HF溶液的质量体积比为1g:15mL。
[0011]在一个具体的实施方式中，球磨转速为300～400rpm；球料比为1:0.8～1.2；所述不锈钢磨球的直径0.5～1.5mm。在一个优选的实施例中，球料比为1:1；所述不锈钢磨球的直径1mm。
[0012]优选的，在Ti3C2T
x MXene化合物的制备中，在干燥后，还进行如下步骤：利用低温等离子体处理仪对干燥后的T
i3
C2T
x MXene化合物处理1～3min；所述低温等离子体处理仪的气氛为氩气和氮气的混合气体；所述低温等离子体处理仪的频率为35～65KHz，功率为80～120W，气氛的压强为10～30Pa，温度为室温。
[0013]进一步的，本专利技术所述风电叶片用拉挤环氧树脂组合物还包括稀释剂、促进剂、增韧剂、纳米二氧化硅、消泡剂和脱模剂中的至少一种。
[0014]在一个具体实施方式中，所述风电叶片用拉挤环氧树脂组合物包括以下重量份的组分：环氧树脂80～120份、稀释剂2～4份、固化剂65～85份、促进剂0.5～2.5份、预处理短切玻璃纤维5～10份、增韧剂3～7份、纳米二氧化硅2～4份、消泡剂1～4份、脱模剂0.3～1份。
[0015]在一个具体的实施例中，所述风电叶片用拉挤环氧树脂组合物包括以下重量份的组分：环氧树脂100份、稀释剂3份、固化剂80份、促进剂1.5份、预处理短切玻璃纤维8份、增韧剂4份、纳米二氧化硅3份、消泡剂3份、脱模剂0.8份。
[0016]在一个具体实施方式中，所述风电叶片用拉挤环氧树脂组合物由以下重量份的组分组成：环氧树脂80～120份、稀释剂2～4份、固化剂65～85份、促进剂0.5～2.5份、预处理短切玻璃纤维5～10份、增韧剂3～7份、纳米二氧化硅2～4份、消泡剂1～4份、脱模剂0.3～1份。
[0017]在一个具体实施例中，所述风电叶片用拉挤环氧树脂组合物由以下重量份的组分组成：环氧树脂100份、稀释剂3份、固化剂80份、促进剂1.5份、预处理短切玻璃纤维8份、增韧剂4份、纳米二氧化硅3份、消泡剂3份、脱模剂0.8份。
[0018]本领域常用的环氧树脂、固化剂、稀释剂、促进剂、增韧剂、纳米二氧化硅、消泡剂和脱模剂均可适用于本专利技术，在一些实施例中，所述环氧树脂为重量比为3～6:1双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂；所述稀释剂为己二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚中的任意一种；所述固化剂为四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、萜烯酸酐、纳迪克酸酐中的一种或者两种的组合；所述促进剂为N,N
‑
二甲基苄胺、1
‑
甲基咪唑、2
‑
乙基
‑4‑
甲基咪唑中的一种或两种的组合；所述增韧剂为聚乙二醇二缩水甘油醚和/或聚氨酯；所述消泡剂为聚硅氧烷；所述脱模剂为质量比为2:1的硬脂酸锌和磷酸氟醇酯。
[0019]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0020]本专利技术的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物中加入预处理短切玻璃纤维，其可以显
著提高环氧树脂组合物的力学性能，能够满足风电叶片用拉挤环氧树脂组合物的力学性能要求。
具体实施方式
[0021]本专利技术风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，包括以下重量份的组分：环氧树脂80～120份、固化剂65～85份、预处理短切玻璃纤维5～10份；其中，预处理短切玻璃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，其特征在于，包括以下重量份的组分：环氧树脂80～120份、固化剂65～85份、预处理短切玻璃纤维5～10份；其中，预处理短切玻璃纤维采用如下方法制备得到：将10～20份短切玻璃纤维在加入60～80份Ti3C2T
x MXene预处理液中，同时开启微波和超声波进行协同处理30～45min；然后取出，干燥得到预处理短切玻璃纤维；微波功率为150～300W；超声功率为300～500W，超声频率为45～65KHz；处理温度为45～55℃；所述Ti3C2T
x MXene预处理液包括以下重量份的组分：Ti3C2T
x MXene化合物6～8份、水80～100份、丙醇10～12份、多巴胺盐酸溶液15～20份，其中，盐酸多巴胺溶液中，盐酸多巴胺的浓度以5～8g/L计。2.根据权利要求1所述的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，其特征在于：微波功率为150W；超声功率为300W，超声频率为45KHz；处理温度为45℃。3.根据权利要求1所述的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，其特征在于：Ti3C2T
x MXene化合物采用以下方法制备得到：将碳化钛粉、氢化钛粉、铝粉和不锈钢磨球加入到低温球磨罐中，向低温球磨罐中通入液氮，使物料和不锈钢磨球全部浸没在液氮中，球磨，得到混合粉末，将混合粉末在保护气氛下以1～6℃/min的速度加热至1300～1500℃，保温，然后在炉内冷却至室温，粉碎，得到Ti3AlC2粉末；将Ti3AlC2粉末粉末浸入的HF溶液中，室温搅拌20～26h，取固体，洗涤，干燥，得到Ti3C2T
x MXene化合物；优选所述碳化钛粉、氢化钛粉和铝粉的质量比为6.5～7.5:2.5～3.5:1.5～2.5。4.根据权利要求3所述的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，其特征在于：以HF溶液的浓度为40wt％计，Ti3AlC2粉末与HF溶液的质量体积比为1g:10～20mL；优选Ti3AlC2粉末与HF溶液的质量体积比为1g:15mL。5.根据权利要求2所述的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，其特征在于：球磨转速为300～400rpm；球料比为1:0.8～1.2；所述不锈钢磨球的直径0.5～1.5mm；优选球料比为1:1；所述不锈钢磨球的直径1mm。6.根据权利要求2所述的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，其特征在于：干燥...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟连兵，肖毅，周百能，邓银洁，王伟，
申请(专利权)人：四川东树新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：