【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于胶黏剂，具体涉及一种环氧树脂胶黏剂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、结构胶主要用于风电叶片上、下壳体的合模粘接，是叶片结构的重要组成部分，直接关系到叶片的力学性能及结构失效。在风电叶片长达20年的使用寿命内，结构胶需要拥有持续稳定的粘接性能，且不会由于叶片振动而导致开裂和脱落。环氧树脂胶黏剂具有胶接强度高、固化收缩率小、易于改性等优点，成为主流的风电叶片合模结构胶。
2、随着风电叶片朝着大功率、低载荷的方向发展，叶片长度也越来越大，对轻质高模材料的需求更高。目前最大风电叶片长度超过100米，重量超过45吨，结构胶占比约6％，需要使用2.7吨环氧胶黏剂。大型风电叶片对环氧结构胶提出更严格的技术要求，在具备可操作时间长、固化效率高的同时，还应具备高强度、高韧性、低密度、环保等。
3、专利cn101851481a公开了一种用于制造风力发电机叶片的环氧树脂胶粘剂及其制备方法，树脂部分包括环氧树脂、稀释剂、填料、触变剂和助剂，固化剂部分包括胺类固化剂、填料和触变剂，通过加入纤维状填料提高了强度、模量和防开裂性能。
4、专利cn 104962225 a公开了一种制造风能叶片用环氧胶黏剂，它由树脂部分和固化剂部分按100：40～50的重量比组合而成，使用可膨胀微球可以有效地控制环氧胶黏剂体积收缩。
5、专利cn 106753134 a涉及一种用于耐盐雾、耐湿热的风力发电叶片合模粘接的环氧结构胶及其制备方法，具有刚性和韧性合理设计、粘结强度在耐海水和湿热性能方面优异。
7、专利cn 107903857 a涉及一种高强度、高韧性的风电叶片用环氧合膜胶及其制备方法，使用了进口的改性胺类固化剂。
8、但是，对于未来更大长度、更加轻质高刚的风电叶片，上述环氧结构胶的可操作时间还不够长，强度和韧性仍有所欠缺，且较高含量的填料也导致密度不够低。
9、因此，有必要对用于大型风电叶片的高韧性、低密度环氧结构胶进行研究和开发。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的专利技术人基于对本领域的研究，并经过大量的实验摸索，提出了一种高韧性、低密度的环氧树脂胶黏剂及其制备方法，将该环氧树脂胶黏剂在风电叶片中作为结构胶，可满足风电叶片合模粘接过程中可操作时间长、固化效率高的工艺性能要求，通过有效结合刚性和柔性分子结构，和合理地控制填料含量，实现高韧性、低密度的使用性能要求。
2、具体而言，本专利技术首先提供了一种环氧树脂胶黏剂，包括质量比为100:40～50的a组分和b组分；
3、制备所述a组分的原料以质量百分比计，包括：改性环氧树脂85-90％；第一填料4-8％；第一触变剂3-8％；所述改性环氧树脂包括e-51环氧树脂、e-44环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂的混合物；
4、制备所述b组分的原料以质量百分比计，包括：胺类固化剂82-90％；第二填料5-10％；第二触变剂4％-8％。
5、本专利技术中，所述改性环氧树脂包括e-51环氧树脂、e-44环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂的混合物。本领域公知，e-51环氧树脂和e-44环氧树脂是由双酚a与环氧氯丙烷合成的低分子量液体环氧树脂，本专利技术发现，上述两种环氧树脂复配之后所得环氧胶黏剂可以兼顾粘接力和交联密度，综合性能更加优异；活性稀释剂可以降低树脂体系粘度，同时有助于增加凝胶时间和材料韧性；硅烷偶联剂能够改善胶黏剂与底材的界面结合状态，从而提高粘接强度。
6、作为优选，所述硅烷偶联剂为kh-560硅烷偶联剂，所述e-51环氧树脂、e-44环氧树脂、活性稀释剂、kh-560硅烷偶联剂的质量比为40-70：20-50：4-10：1。本专利技术发现，针对e-51环氧树脂、e-44环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂复配的改性环氧树脂体系，采用kh-560硅烷偶联剂能够更好地改善胶黏剂与底材的界面结合状态，从而进一步提高粘接强度，同时利用上述精心复配的改性环氧树脂，各组分合理搭配，起到优势互补效应，最大程度上提高所得环氧树脂胶黏剂的强度和韧性。
7、作为优选，所述活性稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚中的一种或几种。针对本专利技术的e-51环氧树脂、e-44环氧树脂、活性稀释剂、硅烷偶联剂复配的改性环氧树脂体系，采用上述活性稀释剂可以更有效的降低树脂体系粘度，增加凝胶时间和材料韧性。
8、作为优选，所述改性环氧树脂在25℃下的粘度为5000-11000mpa·s，环氧当量为190-210g/mol。
9、作为优选，以所述胺类固化剂的质量计，其包含改性聚酰胺60-80％、聚醚胺20-40％。
10、进一步优选的，所述改性聚酰胺选自jh-5140(深圳市佳迪达新材料科技有限公司)或jz-8400(江西省宜春远大化工有限公司)中的一种或两种的混合。上述改性聚酰胺粘度低，容易操作，其分子结构柔软性好，确保了胶黏剂具有优异的粘接强度和高韧性。
11、进一步优选的，所述聚醚胺选自聚醚胺d230、聚醚胺d400、聚醚胺t403中的一种或两种以上。上述聚醚胺分子中含有长段的柔性聚醚结构，保证了胶黏剂具有较长的操作时间和较高的韧性。
12、作为优选，所述胺类固化剂在25℃下的粘度为300-1200mpa·s，胺值为350-420mgkoh/g。
13、作为优选，所述第一填料和第二填料均为1000～1500目的碳酸钙粉。本专利技术发现，针对本专利技术的环氧树脂胶黏剂体系，上述填料的加入可以减少环氧树脂的体积收缩，但其密度较大，添加比例过高会增大结构胶密度。采用本专利技术所述用量的上述填料，能够有效平衡体积收缩及材料密度，确保了环氧胶黏剂具有较低的密度。
14、作为优选，所述第一触变剂和第二触变剂均为疏水型气相二氧化硅。本专利技术发现，针对本专利技术的环氧树脂胶黏剂体系，采用上述触变剂可以实现良好的触变效果。同时，将疏水型气相二氧化硅控制在本专利技术所述用量范围内，能够很好地兼顾环氧胶黏剂的高触变性和低密度。
15、本专利技术还提供一种上述环氧树脂胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：
16、将e-51环氧树脂、e-44环氧树脂、活性稀释剂、kh-560硅烷偶联剂加入高速分散釜中，搅拌混合均匀，再加入第一填料、第一触变剂，进行高速分散，得到a组分；
17、将改性聚酰胺和聚醚胺加入高速分散釜中，搅拌混合均匀，再加入第二填料、第二触变剂，进行高速分散，得到b组分；
18、将所述a组分和b组分通过混胶设备进行混合均匀，即得所述环氧树脂胶黏剂。
19、本专利技术进一步提供上述的环氧树脂胶黏剂在风电叶片中作为结构胶的应用。
20、基于上述方案，本专利技术的有益效果如下本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种环氧树脂胶黏剂，其特征在于，包括质量比为100:40～50的A组分和B组分；
2.根据权利要求1所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为KH-560硅烷偶联剂，所述E-51环氧树脂、E-44环氧树脂、活性稀释剂、KH-560硅烷偶联剂的质量比为40-70：20-50：4-10：1。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述活性稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述改性环氧树脂在25℃下的粘度为5000-11000mPa·s，环氧当量为190-210g/mol。
5.根据权利要求1-4任一项所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，以所述胺类固化剂的质量计，其包含改性聚酰胺60-80％、聚醚胺20-40％。
6.根据权利要求5所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述改性聚酰胺选自JH-5140或JZ-8400中的一种或两种的混合；
7.根据权利要求1-6任一项所述的环
8.根据权利要求1-7任一项所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述第一填料和第二填料均为1000～1500目的碳酸钙粉；
9.一种权利要求1-8任一项所述环氧树脂胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.权利要求1-8任一项所述的环氧树脂胶黏剂在风电叶片中作为结构胶的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种环氧树脂胶黏剂，其特征在于，包括质量比为100:40～50的a组分和b组分；
2.根据权利要求1所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂为kh-560硅烷偶联剂，所述e-51环氧树脂、e-44环氧树脂、活性稀释剂、kh-560硅烷偶联剂的质量比为40-70：20-50：4-10：1。
3.根据权利要求1或2所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述活性稀释剂选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的环氧树脂胶黏剂，其特征在于，所述改性环氧树脂在25℃下的粘度为5000-11000mpa·s，环氧当量为190-210g/mol。
5.根据权利要求1-4任一项所述的环氧树脂胶黏剂，...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐学宏，高晨，金戈，宋可可，
申请(专利权)人：南通星辰合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：
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