风电叶片用双酚a环氧树脂体系的研究

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1、风电叶片用双酚A环氧树脂体系的研究廖波作者简介：廖波（1982-），男，湖南岳阳人，硕士，主要从事高分子材料的合成及应用研究。，李鸿岩，张步峰，李儒剑，王楷株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007摘要：为了降低E51环氧树脂体系的粘度，采用在其中添加适量活性稀释剂的的方法，制成了以双酚A型E51环氧树脂为基体的风电叶片用低粘度环氧树脂体系。探讨了活性稀释剂、E51型环氧树脂以及固化剂的配比对浇铸体力学性能以及粘度的影响。结果表明，体系最佳配比为20：100：40。该树脂体系可望用于风电叶片的制造。关键词：环氧树脂

2、风电叶片活性稀释剂StudyonbisphenolAepoxyresinusedforfanbladesLIAOBo*,LIHong-yan,ZHANGBu-feng,LIRu-jian,WANGkaiZhuzhouTimesNewMaterialTechnologyCo.,Ltd.,HunanZhuzhou,412007Abstract:InordertodecreasetheviscosityofE51epoxyresin,anactivediluentwasaddedduringpreparationofbisphe

3、nolAepoxyresinusedforfanblades.Theeffectsofmassratioofactivediluent,E51epoxyresinandcuringagentonthemechanicalpropertieswereinvestigated.Theresultshowedthatthebestmassratioofthissystemwas20:100:40.Thesystemcouldbeusedforproductionoffanblades.Keywords:epoxyresin,fa

4、nblades,activediluent随着世界能源危机的日益严重，以及公众对于改善生态环境要求的呼声日益高涨，风能作为一种清洁的可再生能源日益受到重视。世界各国在风能开发利用方面投资的持续增长，导致风力发电设备制造业成为许多国家最热门的经济领域，相应的市场规模获得急剧扩大[1]。风力发电叶片作为风电机组的核心部件之一，其好坏直接影响到风力发电机转换风能的效率，因此业内对于叶片材料的性能要求越来越严格。环氧树脂是叶片的重要材料之一，国内叶片厂家长期以来均依靠进口，不仅价格居高不下，叶片制造成本偏高，很大程度上制约了我国风

5、电行业的发展[2]。普通的环氧树脂树脂粘度大，直接应用于风电叶片层合板制作的话，不仅渗透困难、注射压力高、充模时间长，而且树脂中夹带的气泡不易除尽。目前业界普遍采用的是使用单官能团的环氧稀释剂或者非反应型稀释剂来降低环氧树脂的粘度，但是经过稀释后的环氧树脂力学性能以及热性能明显降低[3,4]。为了保持环氧树脂所固有的优良性能的同时，降低粘度，使其适应风力发电叶片制作工艺的要求，需要研制一种环氧树脂，其低粘度以及优良的力学性能，可以满足风电叶片生产工艺的要求。1．实验1．1实验材料A组分：E51型环氧树脂，岳化生产；B组分：

6、1，4-丁二醇二缩水甘油醚，安徽恒远化工有限公司生产；C组分：胺类固化剂，自制，胺值498；。1．2实验方法环氧树脂浇铸体制备：按照比例配置好的环氧树脂体系，搅拌均匀后室温脱泡，浇入模具中，待稳定后升温至预定温度固化8h，然后自然冷却脱模，供性能测试使用。1．3仪器以及测试方法弯曲、冲击性能采用GB/T2570-1995在GOPOINT-TS2000S万能实验机测试；粘度在SNB-1数字旋转粘度计上依据GB10247-88测试。2．结果与讨论2.1树脂与固化剂配比对体系拉伸性能的影响表1固化剂含量对浇铸体性能的影响Tab.

7、1Mechanicalpropertiesofcastingwithdifferentcuringagentpropotion改性体系配比拉伸强度/MPa拉伸模量/MPa断裂伸长率/%B/A/C20：100：3659.028705.0B/A/C20：100：4063.928807.0B/A/C20：100：4360.327304.6B/A/C20：100：4758.727904.1以B：A为20：100为例，探讨固化剂的用量对于浇铸体拉伸性能以及断裂伸长率的影响，由表一所知，固化剂含量由23%增加到25%时，浇铸体样条的拉

8、伸强度达到最高值63.9MPa，拉伸模量也达到最大值2880MPa，含量达到28%时，拉伸强度、拉伸模量反而下降，其原因可能是固化剂含量少，会使得浇铸体系反应速度变慢，在同样的固化制度下固化不完全，仍有未反应的原料在室温下缓慢反应，从而影响其力学性能；而固化剂过多，使得固化反应速度过快，分子链未得到充分