专利名称：一种用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系及其制备方法
技术领域：
本发明涉及环氧树脂体系及该环氧树脂体系的制备方法，具体是一种用于制造风 力发电机叶片模具的环氧树脂体系及其制备方法。用此环氧树脂体系和方法制得的产品， 特别适合用于兆瓦级以上风力发电机叶片模具制造的手糊工艺和真空灌注工艺，满足兆瓦 级以上风力发电机叶片用模具树脂体系的应用要求。
背景技术：
环氧树脂体系被广泛应用于风电、建筑、高铁和电子等行业，随着我国大规模而持 续发展的国民经济建设，我国对环氧树脂体系的需求量急速增加，引起了国际和国内环氧 树脂业界高度的关注。世界上环氧树脂跨国公司几乎全部前来或正在前来我国投资兴建大 型生产厂，国内企业也纷纷新建、扩建环氧树脂生产装置，因此，我国环氧树脂体系目前正 进入一个新的关键发展期。尽管如此，我国自主研发的环氧树脂体系仍然缺乏高端产品，特别是用于制造风 力发电机叶片模具的环氧树脂体系，这其中尤其以兆瓦级以上的风力发电机叶片模具用环 氧树脂体系更为突出。由于风力发电机叶片用的环氧树脂体系在固化过程中需要加热以使 其固化完全，并且固化时会大量放热，对其模具的耐热性要求相当高，一般要求其模具的环 氧树脂体系固化物的玻璃化转变温度需在90°C以上。如果其玻璃化转变温度较低的话，风 力发电机叶片用的环氧树脂在固化时大量放热，会将模具温度加热到其玻璃化转变温度之 上，模具将由玻璃态转变为粘弹态，形状发生变化，导致该模具报废，并会导致所制备的风 力发电机叶片不能满足其设计的形状要求；同时，由于通常每只叶片的重量为数吨，对模具 的力学性能要求也相当高。为了提高我国环氧树脂体系的研发生产能力，掌握核心技术，各 环氧树脂体系生产企业和研究院所也在不懈努力。近些年，关于对环氧树脂体系的各种研究，在各种公开出版物上也屡见相关报道，但至 今未见具有高玻璃化转变温度的适合风电叶片模具的环氧树脂体系的相关技术报道。长期 以来，国外相关大公司对高端环氧树脂体系的配方及制备工艺对外绝对保密，特别是用于 制造生产风力发电机叶片模具的环氧树脂体系一直被国外相关大公司垄断，使得我国风电 行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满足生产要求的环氧树脂 体系。即便如此，进口环氧树脂体系的供应链也相当吃紧，这在很大程度上影响了国内企业 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。综上所述，研发一种能够满足用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系尤为 重要，不仅可以打破外国公司的技术封锁，早日将环氧树脂体系高端产品实现国产化，降低 国内环氧树脂体系产业链的生产成本，特别是风电行业的生产成本，惠及民生；而且能够有 效提升我国风电行业在国际市场的竞争力，使我国风电行业实现世界大国，并进而成为强 国。
发明内容
本发明的目的之一在于打破国外公司对高端环氧树脂体系的技术封锁，提供一 种自主研发的用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系，该环氧树脂体系具有很高的 玻璃化转变温度，完全满足兆瓦级以上风力发电机叶片模具的生产要求。本发明的目的之二在于针对上述自主研发的环氧树脂体系提供一种简单易行、 操作方便的制备方法。本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系，该环氧树脂体系由树脂部分和 固化剂部分组合而成；所述树脂部分由双酚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；所述固化剂部分包括聚醚胺、异佛尔酮二胺和 4,4' - 二氨基二环己基甲烷及其衍生物；所述环氧树脂体系是将树脂部分和固化剂部分 以100份20 40份的重量比混合而成。所述树脂部分的原料配比按以下重量比计算
权利要求
1. 一种用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系，该环氧树脂体系由树脂部分 和固化剂部分组成；所述树脂部分由双酚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，其原料配比按以下重量比计算双酚A型环氧树脂 60 90份，双酚F型环氧树脂0 30份，稀释剂5 30份；其特征在于所述固化剂部分包括聚醚胺、异佛尔酮二胺和4，4 ‘ - 二氨基二环己基甲烷及其衍生 物，其原料配比按以下重量比计算聚醚胺20 50份异佛尔酮二胺30 50份4,4' -二氨基二环己基甲烷及其衍生物20 40份；所述环氧树脂体系是将树脂部分和固化剂部分以100份20 40份的重量比混合而成。
2.根据权利要求1所述用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系，其特征在于 所述双酚A型环氧树脂为双酚A型环氧树脂E-44、双酚A型环氧树脂E-51和双酚A型环氧 树脂E-M中的至少一种。
3.根据权利要求1所述用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系，其特征在于 所述稀释剂为甲苯基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、环氧丙 烷、环氧丙烷甲基醚、苯基缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、正丁基缩 水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚和己二 醇二缩水甘油醚中的至少一种。
4.根据权利要求1所述用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系，其特征在于 所述聚醚胺为聚醚胺D230、聚醚胺D400和聚醚胺T403中的至少一种。
5.根据权利要求1所述用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系，其特征在于 所述4，4' -二氨基二环己基甲烷及其衍生物为4，4' -二氨基二环己基甲烷和4，4' -二 氨基双3-甲基环己基甲烷中的至少一种。
6.一种制备权利要求1所述用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系的方法，包 括以下步骤(1)按树脂部分和固化剂部分的配方量分别准备原料；准备混合设备；(2)将树脂部分和固化剂部分分别制备；①制备树脂部分a).将树脂部分的组分加入到混合设备中，升温至35 75°C，持续搅拌，直至混合均 勻，抽真空消除混合料中的大气泡，静置0. 5小时以上；b).将混合好的树脂部分装入容器中，密封，室温保存；②制备固化剂部分(a).将固化剂部分的组分加入到混合设备中，在室温下充分搅拌，直至混合均勻，静 置0.5小时以上；(b).将混合好的固化剂部分装入容器中，密封，室温保存；(3)制备风力发电机叶片模具的环氧树脂体系将上述制得的树脂部分和固化剂部分，按树脂部分固化剂部分=100 20 40重量份 的配比混合均勻，即得本产品环氧树脂体系。
7.根据权利要求6所述的环氧树脂体系的方法，其特征在于所述产品环氧树脂体系 固化物的玻璃化转变温度为90 150°C。
全文摘要
本发明公开一种用于制造风力发电机叶片模具的环氧树脂体系及其制备方法，该环氧树脂体系由树脂部分和固化剂部分组成；特征是所述固化剂部分包括聚醚胺、异佛尔酮二胺和4,4′-二氨基二环己基甲烷及其衍生物；其配比按重量比计算聚醚胺20~50份、异佛尔酮二胺30~50份、4,4′-二氨基二环己基甲烷及其衍生物20~40份；所述环氧树脂体系是将树脂部分和固化剂部分以100份20～40份的重量比混合而成。本环氧树脂体系固化物的玻璃化转变温度为90～150℃，用其制备的风力发电机叶片模具具有很高的玻璃化转变温度和机械性能，满足风力发电机叶片模具，特别是兆瓦级以上风力发电机叶片模具的生产要求，经济效果显著。
文档编号C08L63/02GK102040805SQ20101060258
公开日2011年5月4日 申请日期2010年12月23日 优先权日2010年12月23日
发明者冯鹤, 卢毅, 周百能, 杨红, 翟保利, 钟连兵 申请人:东方电气集团东方汽轮机有限公司