採用拉擠成型的板材及其使用的拉擠用環氧樹脂組合物的製作方法

2023-06-27 11:40:06 1

本發明涉及一種採用拉擠成型的板材及其使用的拉擠用環氧樹脂組合物。

背景技術：

為了能夠適應當前風力發電的發展需要，很多廠家對現有的葉片生產工藝、技術進行了改進，以便能夠讓風機葉片具有更高的強度、模量，同時卻能夠越做越輕。傳統的方式是編織成布後鋪設灌注樹脂，但編織工藝決定了不能充分發揮纖維的性能，因此業內都在探索拉擠成型工藝來製作風電葉片主梁或輔梁。

傳統的拉擠工藝採用開放式膠槽，常用的有直線膠槽和v型膠槽等，膠槽內的樹脂直接與空氣接觸，導致樹脂會在使用過程中吸潮或被氧化；樹脂中含有的揮發性物質會揮發到空氣中汙染環境，同時也使樹脂的粘度增大，影響樹脂對纖維的浸潤以及後期固化工藝的穩定。原有的樹脂體系，尤其是環氧樹脂，由於其固化劑種類繁多，為適應拉擠工藝，要求樹脂具有較長的儲存期(儲存期過短，需要隨時更換樹脂，不能實現連續生產)，從而使環氧拉擠樹脂的固化劑大多採用酸酐類固化劑，需要經高溫或其他特殊條件引發才會和樹脂反應固化，固化效率低，拉擠速度慢，生產效率低。而且固化劑和樹脂是經預先混合後直接倒入膠槽內，然後纖維等增強材料經過膠槽浸潤後進入模具固化，樹脂經模具進口部分回流到膠槽後會影響樹脂的性能，且有很多浪費。

技術實現要素：

本發明的第一個目的是提供一種適合拉擠工藝的環氧樹脂組合物。

實現本發明第一個目的的技術方案是一種拉擠用環氧樹脂組合物，包括按照重量份計，配方環氧：固化劑＝100：55～58；

所述配方環氧包括雙酚a型環氧樹脂或雙酚f型環氧樹脂或雙酚s型環氧樹脂或它們的混合物；採用三種樹脂混合時，按照重量百分比計算，雙酚a型環氧樹脂為60％-70％，雙酚f型環氧樹脂為25-35％，雙酚s型環氧樹脂為5-10％；

所述固化劑為胺類固化劑，所述胺類固化劑為酚醛胺類或聚醚胺類或聚醯胺類或曼尼奇鹼胺類或氟爾酮二胺類或它們的混合物；採用包含酚醛胺類、聚醚胺類、聚醯胺類的混合時，按照重量百分比計算，酚醛胺類固化劑為：40-50％，聚醚胺類固化劑為：30-40％，聚醯胺類固化劑為：20-30％。

所述配方環氧中還包括稀釋劑，所述稀釋劑按重量百分比計算，佔配方環氧的比例為：5-15％。

所述稀釋劑包括縮水甘油醚類或者縮水甘油醚類與甘油酯類稀釋劑的混合物，其中，縮水甘油醚類稀釋劑佔所有稀釋劑的60-70％。

在配方環氧或固化劑中添加增韌劑，所述增韌劑按重量百分比計算，佔配方環氧的比例為：3-5％。

所述增韌劑為丙烯酸改性類增韌劑。

在配方環氧或固化劑中添加偶聯劑，所述偶聯劑按質量百分比計算，佔配方組分的比例為：1-3％。

本發明的第二個目的是提供一種採用拉擠成型的板材。

實現本發明第二個目的的技術方案是一種採用拉擠成型的板材，包括纖維和將纖維固化在一起的環氧樹脂組合物；所述環氧樹脂組合物採用前述的配方。

所述纖維為玻纖或碳纖或玻纖碳纖混合。

所述玻纖碳纖混合時為：碳纖包裹玻纖拉擠，玻纖包裹碳纖拉擠和玻纖與碳纖隨機混雜拉擠；前述三種組合方式中碳纖和玻纖比例為：玻纖/碳纖＝1/5-1/2。

採用了上述技術方案，本發明具有以下的積極的效果：(1)本發明採用胺類固化劑的環氧拉擠樹脂，固化速度快，固化劑種類多，產品性能可設計性強，拉擠速度快，速度可達1.0m-1.5m/min。

(2)採用聚醚胺、酚醛胺及聚醯胺多種固化劑復配的固化劑不僅可以保證樹脂的常規性能，而且採用聚醯胺類固化劑有效的提高樹脂的韌性結合增韌劑，可以改善以往環氧樹脂的脆性大，易開裂的缺點；另外樹脂部分採用了常規的雙酚a型樹脂為主樹脂，加入了雙酚f和雙酚s型樹脂，雙酚f樹脂改善了常規拉擠樹脂粘度大的缺點，雙酚s樹脂提高了拉擠樹脂的耐熱性能。

(3)全碳纖的板材雖然性能高，單價格太高，本發明採用碳纖和玻纖混拉工藝，既保有了碳纖維的模量高、重量輕等優點，又降低了成本，而且性能有所富餘，所以碳玻混拉很好的適應的葉片行業的需求。

具體實施方式

(實施例1)

本實施例的拉擠用環氧樹脂組合物，包括按照重量份計，配方環氧：固化劑＝100：55～58；

配方環氧包括：1、雙酚a型環氧樹脂或雙酚f型環氧樹脂或雙酚s型環氧樹脂或它們的混合物；採用三種樹脂混合時，按照重量百分比計算，雙酚a型環氧樹脂為60％-70％，雙酚f型環氧樹脂為25-35％，雙酚s型環氧樹脂為5-10％；2、稀釋劑；3、增塑劑；4、偶聯劑。稀釋劑按重量百分比計算，佔配方環氧的比例為：5-15％。稀釋劑包括縮水甘油醚類或者縮水甘油醚類與甘油酯類稀釋劑的混合物，其中，縮水甘油醚類稀釋劑佔所有稀釋劑的60-70％。增韌劑按重量百分比計算，佔配方環氧的比例為：3-5％，增韌劑為丙烯酸類增韌劑。偶聯劑按質量百分比計算，佔配方組分的比例為：1-3％。

固化劑為胺類固化劑，胺類固化劑為酚醛胺類或聚醚胺類或聚醯胺類或曼尼奇鹼胺類或氟爾酮二胺類或它們的混合物；採用包含酚醛胺類、聚醚胺類、聚醯胺類的混合時，按照重量百分比計算，酚醛胺類固化劑為：40-50％，聚醚胺類固化劑為：30-40％，聚醯胺類固化劑為：20-30％。當然也可以講增韌劑加到固化劑中。

將上述混合好的配方環氧和固化劑分別注入到注膠機中，混合好後注入固化模具，同時將纖維和脫模布引入固化模具進行固化拉擠成型。纖維為玻纖或碳纖或玻纖碳纖混合。玻纖碳纖混合時為：碳纖包裹玻纖拉擠，玻纖包裹碳纖拉擠和玻纖與碳纖隨機混雜拉擠；前述三種組合方式中碳纖和玻纖比例為：玻纖/碳纖＝1/5-1/2。

以上所述的具體實施例，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。