[发明专利]一种制造风能叶片用环氧胶黏剂

说明书

技术领域

本发明涉及环氧胶黏剂，具体是一种制造风能叶片用环氧胶黏剂。

背景技术

风力发电机叶片的制造过程主要是，先分别成型上、下叶片半壳体以及增大结构刚度的剪切梁，然后将上、下叶片半壳体和剪切梁通过环氧胶黏剂粘接在一起，形成完整的整体。由此可见，环氧胶黏剂在风力发电机的叶片制造中具有至关重要的作用，其性能的好坏直接影响着叶片的成品率和服役寿命。

制造风力发电机叶片用的环氧胶黏剂主要由一定配比的树脂部分和固化剂部分混合而成；其中，树脂部分主要以双酚A型环氧树脂和双酚F型环氧树脂为主料、辅以其它配料混合反应而成，固化剂部分以胺类固化剂为主料、辅以其它配料混合反应而成。然而，现有的此类环氧胶黏剂具有体积不可控的收缩性，这尤其在加热固化后尤为明显。

具体的，在制造风力发电机叶片时，上、下叶片半壳体在模具上成型，剪切梁提前预制好。在剪切梁和上、下叶片半壳体之间，以及上、下叶片半壳体相互之间的粘接部位分别涂布调配好的环氧胶黏剂，然后进行上、下叶片半壳体和剪切梁的装配。装配完成后再进行加热固化。但是，固化过程中，环氧胶黏剂便会发生体积收缩，进而会导致在它们的粘接部位或环氧胶黏剂的内部出现一些缺陷，这些缺陷为微小状态时不足以影响叶片的合格率，但在叶片应用到风力发电机上后的长期服役中，叶片粘接部位的微小缺陷便很可能会在外力的作用下持续的扩大，最终导致整只叶片的破坏，甚至危及风力发电机其它部分的安全。

随着国家对风能发电的大力推广，有鉴于现有环氧胶黏剂的不足，在现有环氧胶黏剂的基础上研发体积收缩可控的环氧胶黏剂迫在眉睫。

一般情况下，纯环氧树脂在固化前后会发生约6％左右的体积收缩。制备风能叶片用环氧胶黏剂，需在纯环氧树脂中加入一定比例的填料，但填料加入，对体积收缩的影响效果非常有限。例如，在纯环氧树脂中加入25％的填料后，其体积收缩可以减小到4.5％左右，但不能完全消除。

现有技术中，有披露以膨胀单体NSOC的加入来抵消环氧胶黏剂体积收缩的问题，其采用膨胀单体NSOC和双酚A环氧树脂共聚的方式获得零收缩的环氧胶黏剂，机理是，NSOC在开环聚合的过程中体积膨胀，可以抵消环氧树脂的体积收缩。然而，膨胀单体NSOC的制备方法非常复杂，成本高，加之它在环氧胶黏剂体系中的加入量大(NSOC和双酚A环氧树脂的质量比达到27.4％时，才能完全抵消环氧树脂在固化过程中的体积收缩)，因而，此技术导致制备成品的环氧胶黏剂成本高，进而导致制造风能叶片的成本大幅增加。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述风能叶片制造工艺的特殊性以及现有环氧胶黏剂的不足，提供一种体积收缩可控、制备成本低的制造风能叶片用环氧胶黏剂。

本发明所采用的技术方案是，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；其特征在于，所述树脂部分的原料配比按以下重量比计算：

所述固化剂部分的原料配比按以下重量比计算：

作为优选，所述树脂部分和固化剂部分中的可膨胀微球的加入量分别为0.01～0.5份。

本发明的有益效果是：上述环氧胶黏剂在确保各原料之间的配伍性和协同性的前提下，以易获取、低成本为原则选取原料，在配方中加入可膨胀的微球，制备而成的环氧胶黏剂的成本低，环氧胶黏剂在加热固化时可膨胀微球的热塑性壳体软化、内部气体膨胀，进而抵消环氧胶黏剂由于固化导致的体积收缩，可靠、有效地达到对环氧胶黏剂体积收缩的控制，轻松地对环氧胶黏剂的体积实现零收缩、甚至适度的膨胀。本发明有利于可靠地保障风能叶片的成型质量，提高风能叶片的服役寿命，实用性强。

具体实施方式：

本发明为环氧胶黏剂，用于制造风能叶片(即风力发电机叶片)。现以列表形式举出6个实施例，每个实施例中的原料配比按重量比计算，具体如表1所示。

表1   本发明实施例1至6的具体组分原料配比数据

本发明的树脂部分和固化剂部分分别制备，使用时二者按100:40～50(例如100：42；或100：45；亦或100：48)重量份混合均匀即可。

树脂部分的制备是，准备混合设备，将树脂部分的原料加入到混合设备中，进行充分混合至均匀，混合的过程中，抽真空消除混合料中的气泡；将混合好的树脂部分通过压料机压出到产品桶中，密封备用。