一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物及其制备方法技术

本发明专利技术涉及环氧树脂技术领域，特别涉及一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物及其制备方法。其中，一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，以质量份计，原料包括如下组分：A组份：环氧树脂90～95份、环氧活性稀释剂5～10份、石油树脂5～10份、耐高温抗氧剂0.2～0.5份、B组份：酸酐80～90份、季铵盐2～4份、聚合物多元醇5～15份、促进剂0.2～0.5份。本发明专利技术提供的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物粘度低，浸润性好，耐黄变性能好，高温下可以快速固化，低温下具有长操作期，浇铸体具有优异的力学性能和韧性，拉挤速度高，与玻纤制成的拉挤板具有优异的力学性能。性能。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物及其制备方法


[0001]本专利技术涉及环氧树脂
，特别涉及一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物及其制备方法。

技术介绍

[0002]风力发电是依靠风力发电机，将风的动能转化为机械动能，再进而转化为电力动能，风电作为主要清洁能源的一种，近十年来持续快速发展。风力发电机主要由叶轮、机舱、塔筒三部分构成。风机的叶轮负责将风能转化为机械能，它由叶片、轮毂、整流罩组成，其中叶片将空气的动能转化为叶片和主轴的机械能，继而通过发电机转化为电能。叶片的尺寸、形状直接决定了能量转化效率，也直接决定了机组功率和性能，因此风电叶片在风机设计中处于核心地位。
[0003]风电叶片主要有大梁、基体、芯材和涂层组成。大梁由复合材料制成，所用复合材料主要由基体树脂和增强纤维制成，其中基体树脂主要为环氧树脂。随着风电技术的不断发展，拉挤成型工艺在大梁的制造过程中广泛使用。风电叶片大梁拉挤成型工艺是将浸渍树脂胶液的连续纤维束，在牵引力的作用下，通过挤压模具成型、固化，连续不断地生产出拉挤大梁板，具有生产过程完全自动化，生产效率高的优点。
[0004]随着风电行业持续不断的快速增长，市场对风电叶片大梁拉挤板的需求也持续增加。拉挤速度是影响拉挤板生产效率和生产成本的关键因素，目前树脂行业可适配的拉挤速度为40
‑
50cm/min，提高拉挤速率可以有效提高生产效率。但高拉挤速度对拉挤环氧树脂的固化速度和韧性提出了更高的要求。
[0005]专利文件CN107686632 A公开了一种拉挤成型碳纤维板材的环氧树脂体系，其主要由环氧树脂、酸酐类固化剂、脱模剂和固化促进剂组成，具有良好的浸润性和力学性能。但其适配的拉挤速度仅为30cm/min，生产效率较低。
[0006]专利文件CN111944271A公开了一种低放热、耐黄变玻璃钢拉挤环氧树脂及制备方法。它主要由环氧树脂、酸酐固化剂、促进剂、增韧剂和消泡剂组成。其未测试该拉挤环氧树脂的对拉挤工艺的最高拉挤适配速度，但其公布了该拉挤环氧树脂的凝胶时间(140℃)为170
‑
190s，固化时间较长。
[0007]专利文件CN114437505A和专利文件CN114605775A分别公开了一种风电叶片用环氧树脂组合物和拉挤工艺用环氧树脂组合物，主要由环氧树脂、固化剂和预处理短切玻璃纤维组成，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。但其中预处理短切剥离纤维制备需要液氮、高温、氩气保护、用到HF，工艺复杂，难度大。
[0008]专利文件CN114605775A分别公开了一种拉挤工艺用环氧树脂组合物，主要由环氧树脂、固化剂、碳酸钙晶须和预处理莫来石纤维组成，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。但其中预处理莫来石纤维制备需要高温、超临界工艺等，工艺复杂，难度大。

技术实现思路

[0009]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，以质量份计，原料包括如下组分
[0010]A组份：
[0011]环氧树脂90～95份
[0012]环氧活性稀释剂5～10份
[0013]石油树脂5～10份
[0014]耐高温抗氧剂0.2～0.5份
[0015]B组份：
[0016]酸酐80～90份
[0017]季铵盐2～4份
[0018]聚合物多元醇5～15份
[0019]促进剂0.2～0.5份。
[0020]在一实施例中，所述A组分与B组分的质量之比为100:105
±
2。
[0021]在一实施例中，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。优选的，双酚A型环氧树脂为E51或E54中的任意一种或组合。
[0022]在一实施例中，所述环氧活性稀释剂为碳十二十四烷基缩水甘油醚，聚丙二醇二缩水甘油醚、1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚中的任意一种或组合。
[0023]在一实施例中，所述石油树脂为液体石油树脂LA300。优选的，所述石油树脂25℃粘度300～400mP
□
s，OH含量1.7～2.2％。
[0024]在一实施例中，所述耐高温抗氧剂为四(2,4
‑
二叔丁基酚)4,4'
‑
联苯二亚磷酸酯中的任意一种或组合。
[0025]在一实施例中，所述的酸酐为甲基四氢苯酐和甲基六氢苯酐中的任意一种或组合。
[0026]在一实施例中，所述季铵盐为四丁基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、1
‑
丁基
‑
3甲基咪唑氯盐中的一种或组合。
[0027]在一实施例中，所述聚合物多元醇为EP
‑
3600和EP
‑
330NG中的任意一种或组合。
[0028]在一实施例中，所述促进剂为三乙胺、苄基二甲胺和1,8
‑
二氮杂双环[5.4.0]十一碳
‑7‑
烯中的任意一种或组合。
[0029]本专利技术还提供一种制备如上任意所述的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物的制备方法，步骤如下：
[0030]A组分制备过程：
[0031]将环氧树脂、环氧活性稀释剂、石油树脂和耐高温抗氧剂加入反应容器中；再在60～100r/min速度下搅拌分散，同时升温至50～60℃，在该温度下分散1～2h；然后经过滤，即得到A组分；
[0032]B组分制备过程：
[0033]将酸酐和季铵盐加入反应容器中；在60～100r/min速度下搅拌，同时升温至80～100℃，在该温度下反应1～2h，获得混合液；
[0034]将聚合物多元醇树脂加入到所述混合液中，然后升温至120～140℃，60～100r/
min速度下搅拌反应1～1.5h，得到反应液；
[0035]向所述反应液中加入促进剂，在60～100r/min速度下搅拌分散0.5～1h，然后过滤，即得到B组分。
[0036]优选的，原料中粉体组分在液体组分添加完成之后添加。具体的，所述耐高温抗氧剂添加顺序在所述环氧树脂、环氧活性稀释剂、石油树脂之后；所述季铵盐添加顺序在所述酸酐之后。
[0037]优选的，A组分制备过程中，过滤采用100目滤网进行。
[0038]优选的，B组分制备过程中，加入促进剂前，实时检测反应液，当酸值达到450～750mgKOH/g，粘度达到150～300mP
·
s后，停止反应，同时将温度降至50℃以下。
[0039]优选的，B组分制备过程中，过滤采用100目滤网进行。
[0040]基于上述，与现有技术相比，本专利技术具有如下的优点及效果：
[0041]1、本专利技术使用的液体石油树脂粘度低，具有优异的流动性，对环氧树脂具有很好的降粘效果，对玻璃纤维增强材料具有优异的润湿性；同时该石油树脂具有良好的柔韧性，分子链段中含有一定的羟基，可以与酸酐固化剂在拉挤板生本文档来自技高网...

【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，以质量份计，原料包括如下组分：A组份：环氧树脂90～95份环氧活性稀释剂5～10份石油树脂5～10份耐高温抗氧剂0.2～0.5份B组份：酸酐80～90份季铵盐2～4份聚合物多元醇5～15份促进剂0.2～0.5份。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：所述A组分与B组分的质量之比为100:105
±
2。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：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。4.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：所述环氧活性稀释剂为碳十二十四烷基缩水甘油醚，聚丙二醇二缩水甘油醚、1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚中的任意一种或组合。5.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：所述石油树脂为液体石油树脂LA300。6.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：所述耐高温抗氧剂为四(2,4
‑
二叔丁基酚)4,4'
‑
联苯二亚磷酸酯中的任意一种或组合。7.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：所述的酸酐为甲基四氢苯酐和甲基六氢苯酐中的任意一种或组合。8.根据权利要求1所述的风电叶片用拉挤环氧树脂组合物，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耿涛，刘翰锋，董翔，
申请(专利权)人：洛阳双瑞防腐工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：