一种改性胺类低放热环氧树脂组合物及其制备方法与流程

本发明属于树脂组合物，具体为一种改性胺类低放热环氧树脂组合物及其制备方法。

背景技术：

1、为了满足工业生活中日益增长的绿色能源需求，风电产业向风电叶片大型化发展是必然趋势。然而，在叶片大型化的过程中，会遇到灌注工艺操作过程中由于高放热等问题而出现的叶片发白和泡沫发黑等问题，以往为了解决这一问题，一种方式是叶片灌注现场采用降低初始固化温度，延长叶片固化时间或增加降温工序等方法来预防这一问题。另一种方式是在灌注树脂配方上进行配方优选和改性。突出疲劳性能对叶片长期使用的影响。疲劳性能优异会降低叶片设计指标，减少叶片设计成本，降低纤维用量。

2、近年来，很多公司致力于低放热灌注树脂组合物的制备，但多主要关注于玻璃化转变温度，或者力学韧性性能方面，在放热方面有一定的降低，但降低不够明显。如中国专利cn 110564110a描述了一种适用于真空灌注工艺的环氧树脂组合物及其制备方法，其环氧组合物a由双酚a环氧树脂，1,4-丁二醇二缩水甘油醚和双酚f环氧树脂共混物组成，固化剂b由聚醚胺，脂环胺和叔胺类促进剂组成，具有低粘度和良好力学性能的特性；中国专利cn112029237描述了一种适用于真空灌注工艺的环氧树脂组合物及其制备方法，其环氧组合物a由双酚a环氧树脂，1，6-己二醇二缩水甘油醚和双酚f环氧树脂共混物组成，固化剂b由聚醚胺，二甲基二丙基三胺和偶联剂组成，具有与纤维良好的结合力、优良的力学性能、较长的可操作时间的特性；中国专利cn101735564描述了一种风力发电叶片用真空灌注树脂及其制备方法，其环氧组合物a由双酚a环氧树脂，有机硅改性环氧树脂和稀释剂，消泡剂，偶联剂共混物组成，固化剂b由脂环胺，脂肪族多胺，促进剂和染料组成，具有较强的韧性、优异的耐水、耐温性能、优良的浸润性能及较长的操作时间的特性；中国专利cn200910201435描述了一种兆瓦级风力发电叶片用真空灌注树脂及其制备方法，其环氧组合物a由双酚a环氧树脂，三缩水甘油基-对-氨基苯酚(afg-90)三官能环氧，4，5-环氧环己基-1，2-二甲酸二缩水甘油酯(tde-85)和稀释剂多元醇缩水甘油醚共混物组成，固化剂b由脂环胺，脂肪胺组成，具有低粘度和高韧性的特性；中国专利cn102702686a描述了一种可用于生产兆瓦级风力发电叶片环氧树脂体系及其制备方法，其环氧组合物a由双酚a环氧树脂，双酚f环氧树脂，低粘度海茵环氧树脂和稀释剂，触变剂，功能助剂等共混物组成，固化剂b由脂环胺，脂肪胺和芳香族胺，功能型助剂，摇变剂，颜料组成，具有快的反应速度和对纤维良好浸润性的特性；中国专利cn103694637描述了一种风电叶片用高韧性真空慢速环氧树脂及其制备方法，其环氧组合物a由环氧树脂、乙烯基封端环氧聚醚、活性稀释剂、偶联剂、消泡剂共混物组成，固化剂b由脂肪族胺、脂环族胺、芳香族胺中的一种或两种的混合物组成，具有较好力学性能的特性。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

2、为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种改性胺类低放热环氧树脂组合物，包括树脂组分和固化剂组分，所述树脂组分按重量份计包括：80～90份环氧树脂、10～20份稀释剂、1份偶联剂a187；所述固化剂组分按重量份计包括：20～40份脂环胺类固化剂、50～60份聚醚胺类固化剂、10～20份改性胺类固化剂。

3、优选的是，所述改性胺类固化剂包含一种或多种，以下结构的化合物：

4、

5、式中r选自一种脂肪烷类；

6、优选的是，h2n-r-nh-选自丁二胺，戊二胺，己二胺，2-甲基戊二胺中的一种，优选为2-甲基戊二胺。

7、优选的是，所述改性胺类固化剂的制备方法，包括：

8、(1)称取1mol的胺类固化剂，加入圆底三口烧瓶中，开启搅拌，并通入氮气保护；

9、(2)称取1mol的丙烯腈于滴液漏斗中，控制滴加速度，将丙烯腈缓慢滴加入三口烧瓶中；

10、(3)滴加过程中，持续搅拌，使丙烯腈和胺类固化剂充分反应，控制温度小于90℃；

11、(4)滴加结束后，持续搅拌，使其反应时间；

12、(5)降至常温后分装所得物。

13、优选的是，所述稀释剂为环氧活性稀释剂。

14、优选的是，所述稀释剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚(xy622)、1，6-己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、对叔丁基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、碳十二至十四烷基缩水甘油醚(xy748)、辛基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种或多种。

15、优选的是，所述稀释剂为1，4-丁二醇二缩水甘油醚(xy622)与碳十二至十四烷基缩水甘油醚(xy748)的混合物。

16、优选的是，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂如128树脂、6010树脂、127树脂、双酚f型环氧树脂170中的一种或多种。

17、优选的是，所述环氧树脂为127树脂和双酚f环氧树脂的混合物。

18、优选的是，所述聚醚胺固化剂，为t403、d400、d230、d2000、t5000中的一种或多种。

19、优选的是，所述聚醚胺固化剂为d230及d400的混合物。

20、优选的是，所述脂环胺固化剂为孟烷二胺、1，2-环己二胺、1，3-环己二胺、甲基环戊二胺、异佛尔酮二胺中的一种,更有选为异佛尔酮二胺。

21、本发明还提供了一种改性胺类低放热环氧树脂组合物的制备方法，包括：按比例称取对应环氧树脂、稀释剂、偶联剂、改性胺类固化剂、脂环胺类固化剂、聚醚胺类固化剂、于反应容器中充分搅拌5～10min分钟，得到搅拌均匀的组合物；将搅拌均匀的组合物放入真空烘箱中，真空脱泡；脱泡后，组合物于20～30℃保温18～36h，60～80℃保温6～24h后固化，得到改性胺类低放热环氧树脂组合物。

22、本发明至少包括以下有益效果：

23、本发明提供了一种改性胺类环氧树脂组合物，在提供固化产物良好机械性能的同时，减少固化树脂的体积收缩率以及放热温度；

24、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

技术特征：

1.一种改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，包括树脂组分和固化剂组分，所述树脂组分按重量份计包括：80～90份环氧树脂、10～20份稀释剂、1份偶联剂a187；所述固化剂组分按重量份计包括：20～40份脂环胺类固化剂、50～60份聚醚胺类固化剂、10～20份改性胺类固化剂。

2.根据权利要求1所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所述改性胺类固化剂包含一种或多种，以下结构的化合物：

3.根据权利要求2所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所述改性胺类固化剂的制备方法，包括：

4.根据权利要求1所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所述稀释剂为环氧活性稀释剂，包括1，4-丁二醇二缩水甘油醚xy622、1，6-己二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、对叔丁基缩水甘油醚、正丁基缩水甘油醚、碳十二至十四烷基缩水甘油醚xy748、辛基缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚中的一种或多种。

5.根据权利要求4所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所述稀释剂为1.4-丁二醇二缩水甘油醚xy622与碳十二至十四烷基缩水甘油醚xy748的混合物。

6.根据权利要求1所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂为128树脂、6010树脂、127树脂、双酚f型环氧树脂170中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所述环氧树脂为127树脂和双酚f环氧树脂的混合物。

8.根据权利要求1所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所述聚醚胺固化剂包括t403、d400、d230、d2000、t5000中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物，其特征在于，所诉脂环胺固化剂为孟烷二胺，1，2-环己二胺，1，3-环己二胺，甲基环戊二胺，异佛尔酮二胺中的一种或多种的混合物。

10.一种如权利要求1～9任一项所述的改性胺类低放热环氧树脂组合物的制备方法，包括：

技术总结
本发明提供了一种改性胺类低放热环氧树脂组合物，包括树脂组分和固化剂组分，所述树脂组分按重量份计包括：80～90份环氧树脂、10～20份稀释剂、1份偶联剂A187；所述固化剂组分按重量份计包括：20～40份脂环胺类固化剂、50～60份聚醚胺类固化剂、10～20份改性胺类固化剂。本发明提供的改性胺类低放热环氧树脂组合物，通过添加一定比例的改性胺类固化剂，在提供固化产物良好机械性能的同时，有效减少固化树脂的体积收缩率以及放热温度。

技术研发人员：邓银洁,王萍,钟连兵,周百能,何枭,王二永,黄思绮,贾宗付
受保护的技术使用者：四川东树新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16