[发明专利]一种风电拉挤大梁用环氧树脂基复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种风电拉挤大梁用环氧树脂基复合材料，原料包括：增强纤维、改性环氧树脂和改性固化剂，其中改性环氧树脂和改性固化剂的质量比为100:104‑107；改性环氧树脂的制备方法为：按重量份，将双酚A环氧树脂为50‑90份、1,4‑丁二醇二缩水甘油醚为5‑10份、脂环族环氧树脂为10‑20份加入反应釜中，升温至80‑90℃，搅拌混合均匀，然后降温至60‑70℃，加入润湿剂0.5‑2份，继续搅拌30‑50min后，真空脱泡得到改性环氧树脂，本发明克服了现有技术的不足，增加了产品的可操作性浸润性提高，而且增强了树脂体系的热稳定性，可提高产品的耐热等级使得产品使用环境不受限。

技术领域

本发明涉及环氧树脂基复合材料技术领域，具体属于一种风电拉挤大梁用环氧树脂基复合材料及其制备方法。

背景技术

在风力发电中，风电叶片是一种关键部件，质量好的风电叶片，能给风电带来更好的效益。为了能够提高发电效率，叶片质量的提升成为了研究的重点，而大梁能给叶片带来强有力的支撑，大梁的质量越好，叶片的性能越佳，改进大梁的质量进而成为了研究中的重点。

传统的风电大梁大多采用真空导入工艺，但此工艺过程繁琐、成本高且制备出来的材料性能低，因此利用拉挤工艺生产风电大梁应运而生。现有技术中所研发的用于生产风电大梁复合材料的可操作时间只能达到6个小时，间隔4小时就需要添加新料，而且可操作时间短意味着树脂对环境温湿度的敏感度大，树脂在反复使用过程中会因为温湿度的影响从而降低产品力学性能和耐温性，而且拉挤速度只能控制在0.5m/min以下，不然会出现起粉，表面平整性不好等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种风电拉挤大梁用环氧树脂基复合材料及其制备方法，克服了现有技术的不足。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种风电拉挤大梁用环氧树脂基复合材料，原料包括：增强纤维、改性环氧树脂和改性固化剂，其中改性环氧树脂和改性固化剂的质量比为100:104-107；

改性环氧树脂的制备方法为：按重量份，将双酚A环氧树脂为50-90份、1,4-丁二醇二缩水甘油醚为5-10份、脂环族环氧树脂为10-20份加入反应釜中，升温至80-90℃，搅拌混合均匀，然后降温至60-70℃，加入润湿剂0.5-2份，继续搅拌30-50min后，真空脱泡得到改性环氧树脂。

其中，所述改性固化剂的制备方法为：按重量份将甲基四氢苯酐70-90份加入到反应釜中，搅拌升温至80-90℃，再加入F-100增韧剂5-20份，搅拌2-4h，然后降温至40-50℃，加入复合促进剂2-7份，保温搅拌60-90min，待溶解完全后，得到改性固化剂。

其中，所述复合促进剂包括以下重量份的原料：四乙基溴化胺1-3份、苄基三乙基氯化铵2-5份和0.5-2份咪唑。

其中，所述增强纤维为碳纤维或玻璃纤维。

制备上述的复合材料的方法：在40-50℃下预热改性环氧树脂，然后将改性环氧树脂和改性固化剂按照质量比混合均匀后吸入模具中，对增强纤维进行浸胶，控制浸胶量为10-30wt％，然后含胶增强纤维拉挤固化成型制得复合材料。

其中，所述模具内的第一段温度为150-160℃、第二段温度为190-200℃、第三段温度为170-180℃，含胶增强纤维依次通过模具内的第一段、第二段和第三段，得到固化。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：

(1)本发明通过对双酚A环氧树脂进行改性，降低了树脂本身的基础粘度，增加了产品的可操作性浸润性提高，而且增强了树脂体系的热稳定性，可提高产品的耐热等级使得产品使用环境不受限；其次，玻璃化温度的提高也有利于拉挤固化温度的提高，温度提高也可提高拉挤速度，同时产品品质得到提高；