[发明专利]一种风电级双组分环氧胶粘剂及其用途

说明书

本发明涉及一种风电级双组分环氧胶粘剂及其用途，该风电级双组分环氧胶粘剂，由重量比2‑2.5:1的A组分和B组分构成，A组分包含碳纤维和纳米晶须，B组分包含混胺固化剂，其中所述混胺固化剂基于其总重计含有重量百分比为5‑10％的大分子聚醚胺。本发明的风电级双组分环氧胶粘剂，具备风能叶片结构胶高剪切强度、高剥离强度、耐疲劳、耐冲击性能的同时，还拥有高的断裂伸长率，因此能充分满足大型复合材料结构粘结的使用需求，特别适合作为风能叶片合模胶进行应用。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种风电级双组分环氧胶粘剂及其用途，主要用于大型复合材料的胶粘。

背景技术

近年来，随着全球范围内对能源需求的持续增长，而化石能源的不可再生性及其大量使用带来严峻的环境问题，促使新能源行业爆发增长。其中风力发电由于其可再生性、容量巨大、无污染和综合治理成本较低等优点，受到世界各国越来越多的关注。根据全球风能理事会的统计，2014年全球风电新增装机容量达到51,477MW。在最新的十三五规划中，风能作为能源结构调整中的重要角色，计划装机量2.5亿千瓦。但是随着风电产业的成熟，制造工艺的提升，发电端的成本要求不断降低，再加上风场资源的有限性，促使如今的风力发电单机功率不断增大，功率从最初的500kw，到如今已增大到8000kw，叶片长度也在不断增加，预计未来将会超过100米。这就对风能叶片合模结构胶提出新的要求，在具备高强度的同时，还必须具备高的断裂伸长率。

目前国内市场主流的风能叶片胶是环氧类结构胶，其中迈图的135G/137G产品被广泛的应用于风电市场，具有强度高，放热小，其断裂伸长率约2.5％；目前国内康达的WD3135/WD3137产品也占据一定的市场，产品具有优异的触变性及机械物理性能，其断裂伸长率约3.0％。该系列产品主要应用于45.5m和56.6m的叶片合模过程。中国专利申请200910015026.2公开了一种风电级双组分环氧胶粘剂，虽然其一定程度提升了环氧胶粘剂的韧性，但并未解决强度问题。随着叶片的不断增长，现有胶黏剂产品已不能完全满足使用要求，因此发明一种高断裂伸长率的风能结构胶就具有工业化需求和广阔的市场前景。

此外，在环氧体系中，高强度和高韧性是一对矛盾的性能，增强填料在增加体系强度的同时，往往会引起韧性降低，降低体系的断裂伸长率。在风能叶片结构胶应用中，如何实现机械强度和韧性的平衡是一个关键的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种风电级双组分环氧胶粘剂，由重量比为2-2.5:1的A组分和B组分构成，其中，

A组分由以下重量百分比的成分组成：

以上成分均基于A组分的总重计，且总量为100％；

B组分由以下重量百分比的成分组成：

以上成分均基于B组分的总重计，且总量为100％；

所述混胺固化剂为胺类固化剂的混合物，其中基于混胺固化剂的总重计含有重量百分比为5-10％的大分子聚醚胺，所述大分子聚醚胺的重均分子量为2,000-10,000。

本发明还提供所述的风电级双组分环氧胶粘剂用于大型复合材料结构粘结的用途。

本发明的风电级双组分环氧胶粘剂，采用碳纤维进行增强，并辅以纳米晶须作补强剂，可以有效提高胶黏剂固化物的机械性能，而大分子聚醚胺的加入，又使固化物具有高的断裂伸长率。即，其具备风能叶片结构胶高剪切强度、高剥离强度、耐疲劳、耐冲击性能的同时，还拥有高的断裂伸长率，因此能充分满足大型复合材料结构粘结的使用需求，特别适合作为风能叶片合模胶进行应用。

具体实施方式