[发明专利]一种风力发电机叶片用的快速固化环氧树脂体系及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业生产中所需的环氧树脂组合物及其制备方法，具体是一种风力发电机叶片用的快速固化环氧树脂体系及其制备方法，它特别适合在制造兆瓦级以上风力发电机叶片时的手糊工艺和真空灌注工艺应用。

背景技术

回首观望我国风电产业，这些年以连续翻番的速度在增长，这种高歌猛进的增长速度仍在持续。作为风力发电机的核心部件，叶片的市场潜力巨大，同时，叶片的好坏直接影响风力发电机组的效率、寿命和性能。风力发电机的叶片主要采用复合材料制备，尤其是兆瓦级以上的风力发电机叶片，复合材料的叶片用树脂体系是风力发电机叶片制备的关键材料。

长期以来，风力发电机叶片用的树脂体系一直被国外相关大公司垄断，其配方及制备工艺对外保密，使得我国风力发电机叶片制造企业不得不依赖这些大公司，花费高昂的价格从这些大公司进口树脂体系。并且，进口树脂体系除了价格高昂外，供应链也相当吃紧，这在很大程度上影响了我国叶片制造企业的正常生产和利润水平，从而影响和制约我国风电行业的发展。近两年，部分国内公司和研究所努力攻破国外公司的技术封锁，研发了用于风力发电机叶片的树脂体系。例如，中国专利文献中的“风力发电机叶片用的环氧树脂体系及其改性方法”（申请号200910216288.5，公开号：CN101735570A，公开日：2010年6月16日），公布了一种风力发电机叶片用的环氧树脂体系，其性能满足风力发电机叶片所需的要求。又例如，中国专利文献中的“用于风力发电叶片浇铸工艺的环氧树脂体系”（ 申请号200910203656.2，公开号：CN101585956A，公开日：2009年11月25日），也公布了另外一种风力发电机叶片用环氧树脂体系。在公开的这两种环氧树脂体系中，凝胶时间均在2小时以上。一般缩短环氧树脂体系凝胶时间的同时会使该环氧树脂体系的力学性能和耐疲劳性能变差。

由于风力发电机叶片体积较大，制作工艺时间较长，所用的环氧树脂体系一般需要拥有较长的可操作时间，即拥有较长的凝胶时间。然而，在风力发电机叶片的生产、使用过程中，也常常会用到快速固化环氧树脂体系。例如，风力发电机叶片的剪切梁和主梁帽生产时由于体积相对较小，制作工艺时间短，此时使用普通的叶片用环氧树脂体系由于其凝胶时间太长将影响到叶片生产的效率及产量而不再适用；或当生产厂家位于北方或者冬天的时候，由于温度较低，普通的叶片用环氧树脂体系的凝胶时间太长，将影响到叶片生产的效率及产量而不再适用。

目前国内风力发电及叶片在生产和使用过程中用到的快速固化环氧树脂体系仍为国外公司垄断，对我国叶片制造企业存在较大的制约和影响，风力发电机叶片用快速固化环氧树脂体系的国产化将会极大地改善现状，提高我国叶片制造企业的经济效益。

发明内容

本发明的目的之一在于：针对国外相关大公司对风力发电机叶片用的快速固化环氧树脂体系的技术封锁，提供一种自主研发的生产成本低并且凝胶时间短的风力发电机叶片用快速固化环氧树脂体系。

本发明的目的之二在于：针对上述自主研发的风力发电机叶片用快速固化环氧树脂体系，提供一种简单易行、操作方便的制备方法。

本发明为实现上述目的，采用的技术方案是：

一种风力发电机叶片用的快速固化环氧树脂体系，该快速固化环氧树脂体系由树脂部分和固化剂部分组成。其中：树脂部分由双酚A型环氧树脂和稀释剂组成，或由双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂和稀释剂组成；固化剂部分包括高活性脂肪胺类固化剂、高活性脂环胺类固化剂和固化促进剂。

所述树脂部分原料配比按以下重量比计算：

双酚A型环氧树脂60～95份双酚F型环氧树脂0～30份稀释剂5～30份。

所述固化剂部分原料配比按以下重量比计算：