潜伏性灌注树脂在风电叶片中的应用分析

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大型风电叶片用低放热灌注环氧树脂的研制

大型风电叶片用低放热灌注环氧树脂的研制

大型风电叶片用低放热灌注环氧树脂的研制
周百能;钟连兵;邓银洁;王萍;王二永;王伟;何枭;贾宗付;黄思琪
【期刊名称】《东方汽轮机》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】随着风电叶片往大型化的方向发展以及风电叶片生产提速的需求,传统的灌注环氧树脂由于放热温度过高,往往会引起叶片的局部质量缺陷。

针对这一问题,开发了一种适用于大型风电叶片的低放热快速固化环氧树脂体系。

这里将开发的低放热环氧树脂体系的固化放热情况,固化速度和标准灌注环氧树脂进行了比较,结果表明,低放热环氧树脂反应焓和放热温度都明显低于标准环氧树脂。

反应焓降低了129 J/g,放热温度显著降低。

固化时间有所缩短,文章还对该树脂的其他工艺性能、浇铸体性能和复合材料性能进行了全面表征,结果是树脂的力学性能有小幅提高,综合性能满足大型风电叶片的要求。

该树脂体系已成功应用于100 m级大型风电叶片上。

【总页数】6页(P61-66)
【作者】周百能;钟连兵;邓银洁;王萍;王二永;王伟;何枭;贾宗付;黄思琪
【作者单位】四川东树新材料有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
【相关文献】
1.风电叶片用真空灌注型环氧树脂及其复合材料性能研究
2.风电叶片用快速固化环氧树脂体系的研制
3.大型风电叶片环氧树脂混胶设备免洗枪技术与应用
4.大型风电叶片碳纤维灌注环氧树脂的研制
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风力发电机叶片用环氧树脂胶粘剂的研究

风力发电机叶片用环氧树脂胶粘剂的研究

风力发电机叶片用环氧树脂胶粘剂的研究近年来,随着人类对环境的日益重视和节能减排的政策,可再生能源的应用已得到了迅速发展。

其中,风力发电是典型的可再生能源之一。

由于风力发电机是一种活动装置,因此叶片是机械结构中最重要的部件。

传统的风力发电机叶片是使用粘合剂固定在转子上的,但这种粘合剂由于温度和湿度变化而失效。

因此,在提高风力发电机叶片粘接性能的同时,如果使用环氧树脂胶粘剂,可以增强叶片结构的稳定性。

环氧树脂胶粘剂是一种具有良好的机械性能的粘接剂。

它在机械密封行业使用较多,用于粘接,密封和保护机械结构,具有良好的耐热性、耐湿性、防腐蚀性和耐腐蚀性。

此外,环氧树脂胶粘剂具有保温性和防水性,还可以有效阻止机械润滑,以提高机械表面活性,延长使用寿命。

鉴于环氧树脂胶粘剂的优良性能,为了更好地利用它,我们开展了有关风力发电机叶片用环氧树脂胶粘剂的研究。

本研究从测试环氧树脂胶粘剂特性、优化环氧树脂胶粘剂配方和环氧树脂胶粘剂的细节设计几个方面进行实验研究。

首先,本研究对不同品种的环氧树脂胶粘剂的性能进行了测试。

本研究中使用了聚氨酯环氧树脂和丙烯酸交联环氧树脂两种环氧树脂胶粘剂。

这两种胶粘剂都具有良好的柔韧性,耐热性和抗拉强度。

本研究中,环氧树脂胶粘剂以不同比例混合,以满足发电机叶片粘接的特殊要求。

其次,为了优化环氧树脂胶粘剂的配方,本研究采用了热化学和多因素分析的方法,通过优化环氧树脂胶粘剂的变量(如温度、时间等),优化叶片的粘接性能。

最后,根据环氧树脂胶粘剂的特性,本研究结合有关设备的设计,建立针对环氧树脂胶粘剂的详细加工工艺。

此外,在环氧树脂胶粘剂进行粘接时,相关测试仪器也可以用于检测各种因素对结果的影响,以保证加工质量。

通过本研究,可以应用环氧树脂胶粘剂为风力发电机叶片粘接,以提升发电机叶片的功能性能,并确保发电机叶片的长期稳定运行。

同时,本研究也可为其他类似机械设备的细节设计和制造提供参考。

总之,本研究尝试使用环氧树脂胶粘剂作为发电机叶片的粘接剂,以提高发电机叶片的功能性能和稳定性。

5mw和10mw风电叶片树脂材料用量

5mw和10mw风电叶片树脂材料用量

5mw和10mw风电叶片树脂材料用量
摘要:
1.引言
2.5MW 风电叶片树脂材料用量
3.10MW 风电叶片树脂材料用量
4.结论
正文:
1.引言
随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能作为一种清洁、可再生的能源得到了广泛关注。

风力发电的核心部件是风电叶片,其质量和性能直接影响到风力发电的效率。

而树脂材料作为风电叶片的主要材料之一,其用量对风电叶片的性能具有重要影响。

本文将对5MW 和10MW 风电叶片树脂材料用量进行分析。

2.5MW 风电叶片树脂材料用量
5MW 风电叶片通常采用环氧树脂、聚氨酯树脂等高性能树脂材料制作。

根据相关研究表明,5MW 风电叶片的树脂材料用量一般在30 吨至40 吨之间,具体用量会受到叶片长度、宽度、厚度等因素的影响。

同时,随着风电技术的发展,5MW 风电叶片的树脂材料用量有逐渐减少的趋势,这主要是由于叶片设计优化、材料性能提高等因素导致的。

3.10MW 风电叶片树脂材料用量
10MW 风电叶片作为大型风电设备,其树脂材料用量相对较高。

一般来
说,10MW 风电叶片的树脂材料用量在50 吨至70 吨之间。

由于大型风电叶片在设计、制造过程中需要考虑的因素更多,如叶片的稳定性、耐久性、负载能力等,因此树脂材料用量会相对较大。

然而,随着风电技术的进步,
10MW 风电叶片的树脂材料用量也有望实现降低。

4.结论
综上所述,5MW 和10MW 风电叶片的树脂材料用量受多种因素影响,如叶片设计、材料性能等。

随着风电技术的发展,风电叶片的树脂材料用量有逐渐减少的趋势。

风电叶片用环氧树脂的应用研究

风电叶片用环氧树脂的应用研究

3 . 1层压板力学性能
2 . 1实验材料 和测试仪器 灌 注树脂 : 进 口树脂 1 和2 、 国产树脂 3和 4 , 均为 环氧体系 。玻璃纤维织物 : 风 电叶片用 U D、 双 向布 ( ± 4 5 。) 、 三向布( 0 。/ ±4 5 。) , 纱线 O C V S E 1 5 0 0 。

沿
材料性能 的稳定程 度 , 一 般按标 准偏差 为 5 %, 并且置
凝胶时间 的长短影 响灌注时间和灌 注质量 。合适 的凝 胶时 间能确保树脂 充分 浸润纤维 , 消除气 泡 , 提 高产 品 质量 。合适 的放热 峰温度有利于减 少 内应力 和延 长模
性 区间为 9 5 %来计算 , 与离散系数关系较 大 , 作为风力 新
果 和记 录灌注时 间。
3 结果与讨论
重实际应用性能测试 , 选择四种不 同的进口和国产灌 注树脂 , 通过力 学性能 、 工艺性 能 、 生 产模拟 等性 能研
究 ,论述环氧树脂在风力机 叶片制造过程 中的实际应 用, 并 为国产灌注树脂 的选择和评估提供参考依据 。
2 实验 部分 2 . 2层压板制备及性能测试 采用 真空灌注成 型工艺制备层压板 ,按要求铺放
定层数 的玻璃纤维布 , 铺设真空系统 , 待真空度达 到 工艺要 求 时灌 注环 氧树 脂 , 5 0℃固化 4 h后脱 模 ,

7 0。 C 后 固化 7 h , 进行力学性能测试 。按 I S O 5 2 7 —4 / 一
进行浸润性对 比测试 。纤维 布尺寸 4 0 0 m m X 4 0 0 m m, 纤维布厚度约 3 0 m m。 2 . 4 叶片根端模拟试验
( G L ) 认证 , 包 括树脂物化 性能 、 浇 铸体性能 等 , 本文 侧

风力发电机叶片灌注环氧树脂的研制_周百能

风力发电机叶片灌注环氧树脂的研制_周百能
dq200e环氧树脂的固化物性能图8中显示dq200e环氧树脂和进口环氧树脂扩散速度一致dq200e环氧树脂和进口环氧树脂对玻璃纤维具有相似的的浸润性dq2oe环氧树脂对玻纤浸润能力225frp性能采用灌注工艺制备2ax12000660玻璃纤维增强dq200e环氧树脂复合材料按国家标准方法测试该复合材料的力学性能结果见表2
1 实验
1. 1 仪器与试剂 1. 1. 1 仪器
红外光谱仪: 德国 Bruker Tensor 27; 旋转式 粘度测试仪: 美国 Brookfield LV DV-Ⅱ; 精密电子 万能材料试验机: 日本 Shimadzu ACIC-100kN; 示 差扫描量 热 仪 ( DSC) : 德 国 Netzsch 200F3; 真 空 干燥箱: 上海精宏。 1. 1. 2 试剂
真空灌注工艺要求树脂体系具有较低的混合粘 度,DQ200E / DQ204H 环氧树脂在 10℃ ~ 40℃ 下混 合粘度要低于进口环氧树脂,见图 5。温度低于 18℃ 时,混合粘度比较高,树脂的流动性差,不适 合灌注。温度升高,粘度会显著降低,树脂的流动 性变好。但是当温度过高时,树脂的反应速度会加 快,导致可使用时间变短,也 会 带 来 灌 注 风 险。 DQ200E / DQ204H 最适合的灌注温度在 18℃ ~ 26℃ 之间。
图 5 DQ200E / DQ204H 和进口环氧树脂的混合粘度比较
2.根处铺层达到 100 多层。因此叶片壳体灌注需要的 时间长,要求灌注环氧树脂具有较长的可操作时 间。环氧树脂的放热峰时间( Time to Tmax) 可以衡 量环氧树脂的可操作时间,DQ200E / DQ204H 环氧 树脂的放热峰时间为 441 min,明显长于进口环氧 树脂的 415 min,见图 6。另外 DQ200E / DQ204H 环 氧树脂 的 放 热 峰 温 度 为 35. 5℃ ,低 于 进 口 树 脂, 较低的放热峰温度可以避免环氧树脂在固化过程中 由于温度过高而导致的真空薄膜的损坏、三明治结 构中的泡沫变形等。

2024年风电叶片用环氧树脂市场发展现状

2024年风电叶片用环氧树脂市场发展现状

2024年风电叶片用环氧树脂市场发展现状介绍风电是目前广泛应用于可再生能源领域的一种发电方式。

作为风力发电机组的核心部件之一,风电叶片起到了将风能转化为机械能的重要作用。

而环氧树脂作为风电叶片的主要材料之一,在风电行业中扮演着关键角色。

本文将对风电叶片用环氧树脂市场的发展现状进行分析。

环氧树脂在风电叶片中的应用风电叶片是风力发电机组的核心部件,其质量和性能直接影响着发电机组的效率和可靠性。

环氧树脂由于其优异的机械性能、电绝缘性能、耐腐蚀性能和成型加工性能等特点,在风电叶片制造中得到了广泛应用。

1. 主要用途环氧树脂在风电叶片中的主要用途包括:叶片表面涂层、叶片壁板、叶片加固带和滴流器等。

其中,叶片表面涂层主要用于提高叶片的防腐蚀性能和抗紫外线能力;叶片壁板用于提高叶片的强度和刚度;叶片加固带用于修补叶片表面的损伤;滴流器用于改善叶片内部的气流分布。

2. 市场规模随着全球风电行业的不断发展壮大,风电叶片用环氧树脂市场也呈现出良好的增长态势。

根据研究机构的数据显示,全球风电叶片用环氧树脂市场规模在近年来逐步扩大,预计将在未来几年内保持较高的增长速度。

市场发展现状1. 市场竞争格局目前,全球风电叶片用环氧树脂市场存在着较大的竞争压力。

主要的环氧树脂制造商包括Huntsman、Dow Chemical、Momentive和Solvay等。

这些公司在环氧树脂生产技术、产品质量和供应链管理等方面拥有一定的竞争优势。

2. 市场发展趋势随着风力发电行业的不断推动,风电叶片用环氧树脂市场存在着一些发展趋势:•制造工艺的不断改进:为了降低制造成本和提高叶片的质量和性能,制造商不断改进环氧树脂的制造工艺,采用更加高效的生产设备和工艺流程。

•新材料的应用:除了传统的环氧树脂材料外,制造商还探索并应用新型环氧树脂材料,如增强型环氧树脂和热塑性环氧树脂等,以满足不同场景下的需求。

•环保节能的要求:随着环保意识的提高,风电叶片用环氧树脂市场对环保节能的要求也越来越高。

风电叶片用真空灌注树脂体系的研究_任六波


图2 Fig. 2
环氧树脂体系的 DSC 谱图
DSC spectrum of the epoxy resin system
min - 1 ; ( 2 ) 10℃· min - 1 ; 升温速率: ( 1 ) 5℃· ( 3 ) 15℃· min - 1 ; ( 4 ) 20℃· min - 1
由图 2 可知, 由于热滞后现象, 放热峰的峰顶温 DSC 升温速率 度随着 DSC 升温速率的增加而升高, 不同, 峰顶温度不同。在测定材料的固化温度时, 会 因为升温速率不同导致得到的固化温度不一致, 实 际上材料通常在恒温或阶段性升温的状态下固化 , 此时升温速率为 0 。因此, 我们常采用 Tβ 图外推法 FRP / CM 2012. No. 3
也越来越高。尤其要求环氧树脂耐湿热性更高、 尺 收缩性更小。 单一组分环氧树脂已不 寸性更稳定, 目前已开始向着复合型树脂体系 能满足工艺要求, 方向发展。风力发电用环氧树脂体系不但要求其固 而且还要求 化物具备较高的力学性能和物理性能, 浸润性能好, 粘度低, 能够对纤维复合材料充分浸润 和流动充模
从图 4 可以看出, 该树脂体系对玻纤的流动形 态正常, 对比显示, 在相同的灌注时间内, 复配体系 完成灌透的位置略为靠前。
三向布垂直压缩 单向布垂直压缩 三向布平行压缩 单向布平行压缩 三向布平行拉伸 三向布垂直拉伸 单向布平行拉伸 单向布垂直拉伸 纵横剪切
复合材料在受到横向应力时, 由于受力方向垂 直于纤维方向, 复合材料的载荷主要由树脂基体来 承担。从表 2 可以看出, 复合材料的单向布及三向 布的垂直压缩强度达到 138MPa 和 155MPa, 这说明 树脂体系性能优良。复合材料的宏观剪切性能间接 反应了纤维 / 树脂的界面粘接强度。 由表 2 可知, 复 合材料的纵横剪切强度达到 79. 3MPa, 充分说明了 复配体系与纤维的粘接较好。 2. 7 叶根灌注模拟试验 目前风电叶片的长度不断增加, 在叶片真空灌 注过程中一般分为多个灌注区域同时进行真空灌 注, 风电叶片的叶根部分是整个叶片中玻纤布铺层 最厚的位置, 同时也是整个叶片中最难灌透的位置 。 根据目前生产中叶根段的铺层情况, 我们对复配的 环氧树脂体系 / OCV 玻纤布进行灌注工艺模拟, 测 试胶液完全灌透所需时间, 观察灌注过程中胶液的

风电叶片灌注树脂固化性能研究

风电叶片灌注树脂固化性能的影响刘魁1,杨孚标2,冯学斌1,雷志敏1,杜雷1,梁自禄1(1.时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲412007;2.国防科学技术大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073)摘要:采用不同固化条件固化环氧浇铸体,对其进行玻璃化转变温度和静力学性能测试,研究不同固化条件对环氧固化物性能的影响。

测试结果显示Tg存在最佳值。

通过测试结果可知环氧树脂在40℃10h预固化后再经过70℃3h后固化测得的拉伸强度、弯曲强度和压缩强度分别较40℃10h固化提高了11.64%、14.72%和20.61%,可以达到更好的固化性能。

通过研究环氧浇铸体拉伸和弯曲载荷-位移曲线,发现固化后的环氧树脂经过更高温度的后固化可以有效降低体系内的应力,获得更好更均匀的性能。

关键词:环氧树脂;固化工艺;力学性能;玻璃化转变温度Study on the curing properties of wind blade epoxide resin LIU Kui1,YANG Fubiao2,FENG Xuebin1,LEI Zhimin1,DU Lei1,LIANG Zilu1(1.Zhuzhou Times New Materials Science and T echnology Co,Ltd,Zhuzhou412007,China;2.National Univ. of Defense Technology ,College of Aerospace andMaterial Engineering , Changsha 410073,China)Abstract: Cured the epoxide resin castings under different processes, tested the static mechanical properties and glass transition temperatures to study the influence on epoxide resin casting properties by different curing processes. The test results show that the best value of Tg is existing. The tensile strength, flexural strength and compressive strength of the epoxide resin casting under the process of 40℃10h pre-curing and 70℃3h post-curing are increased by 11.64%, 14.72% and 20.61% respectively comparing with the one under the curing process of 40℃10h. Obviously, the former one has better properties. It is found that the internal stress of epoxide resin casting can be effectivereduced by post-curing process of a higher temperature, and this process also bring us better and more homogeneous epoxide resin properties.Keywords:epoxide resin, curing process, mechanical property, glass transition temperature1 概述随着风电叶片的快速发展,环氧树脂大量的应用于叶片的生产中,环氧树脂作为叶片成型的主要基体材料能提供良好的力学性能[1]。

风机叶片树脂

风机叶片树脂1. 引言风机叶片是风力发电机组的重要组成部分,其质量和性能直接影响风力发电机组的发电效率和可靠性。

为了提高风机叶片的性能,树脂材料在叶片制造中得到了广泛应用。

本文将介绍风机叶片树脂的相关知识,包括树脂材料的选择、制备工艺和性能要求等方面。

2. 树脂材料的选择风机叶片树脂的选择是制造高性能叶片的关键步骤之一。

树脂材料应具备以下特点:•良好的机械性能:树脂材料需要具备足够的强度和刚度,以承受风力发电机组运行过程中的载荷和振动;•耐候性和耐腐蚀性:风机叶片暴露在复杂的自然环境中,树脂材料需要具备良好的耐候性和耐腐蚀性,以保证叶片长期稳定运行;•良好的加工性能:树脂材料应具备良好的流动性和可加工性,以便于制造过程中的成型和复合工艺;•低吸湿性:风机叶片在湿润环境中工作,树脂材料需要具备低吸湿性,以避免叶片性能的降低。

根据以上要求,目前常用的风机叶片树脂材料主要有环氧树脂、聚酯树脂和聚氨酯树脂等。

这些树脂材料在机械性能、耐候性和加工性能等方面表现出良好的性能。

3. 制备工艺风机叶片树脂的制备工艺一般包括树脂混合、成型和固化等步骤。

3.1 树脂混合树脂混合是将树脂与增强材料(如玻璃纤维)和其他添加剂混合均匀的过程。

混合过程中需要注意保持树脂的流动性和黏度,以便于后续的成型工艺。

3.2 成型成型是将树脂混合物加工成风机叶片的形状的过程。

常用的成型方法包括手工涂覆法、压模法和注塑法等。

其中,注塑法是目前应用最广泛的成型方法,其具有成型速度快、成品质量稳定等优点。

3.3 固化固化是树脂混合物中的活性物质与固化剂反应生成硬化产物的过程。

固化过程中需要控制温度和时间,以确保树脂完全固化,达到设计要求的强度和硬度。

4. 性能要求风机叶片树脂的性能要求主要包括机械性能、耐候性和耐腐蚀性等方面。

4.1 机械性能风机叶片在运行过程中需要承受来自风力的载荷和振动,因此树脂材料需要具备足够的强度和刚度。

常用的机械性能指标包括抗拉强度、弯曲强度和弹性模量等。

风电叶片灌注工作总结

风电叶片灌注工作总结
风电叶片灌注工作总结如下几点:
1、保证工作场所的清洁与整洁,以确保所使用的材料不受污染。

同时,要对所使用的材料进行检查和测试,确保其质量符合要求。

2、对叶片进行检查和测量,确定灌注位置和量,并进行标记和
记录。

在灌注前,应先将叶片表面进行处理,使其表面光滑平整,
以利于灌注材料的流动和固化。

3、对环氧树脂进行搅拌,并按照一定比例混合催化剂。

在灌注
过程中,要控制好流量和压力,避免空隙和波纹等缺陷产生。

同时,要注意防止环氧树脂漏出或溢出,影响工作效果和安全性。

4、对灌注完成的叶片进行检查和测试,确保其质量和性能符合
设计要求。

同时,对工作过程中所使用的设备和材料进行清理和维护,以保证下一次使用的质量和效果。

在进行风电叶片灌注工作时,需要保证严谨的操作和质量控制,以确保叶片的强度和稳定性。

同时,还需要注意安全问题,避免产
生不必要的危险和损失。

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第46卷 第7期 2019年7月
天 津 科 技
TIANJIN SCIENCE & TECHNOLOGY
V ol.46 No.7Jul. 2019
收稿日期:2019-06-15
应用技术
潜伏性灌注树脂在风电叶片中的应用分析
张春爱,刘鲜红
(东方电气(天津)风电叶片工程有限公司 天津300480)
摘 要:研究了在风电叶片灌注树脂体系中,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B )的性能特点,包括树脂凝胶时间与树脂用量的关系,树脂粘度随时间变化关系,树脂温度随粘度变化关系,树脂不同用量条件下温度随时间变化关系。

结果表明,潜伏性环氧真空灌注树脂(3325A/3325B )适用于大尺寸叶片灌注工艺。

关键词:潜伏性 环氧真空灌注树脂 凝胶时间 粘度 温度
中图分类号:TH315 文献标志码:A 文章编号:1006-8945(2019)07-0087-02
Application Analysis of Latent Infusion Resin in Wind Turbine Blades
ZHANG Chun′ai ,LIU Xianhong
(Dongfang Electric <Tianjin >Wind Turbine Blade Engineering Co.Ltd.,Tianjin 300480,China )
Abstract :The performance characteristics of latent epoxy vacuum infusion resin (3325A/3325B) in wind turbine infusion resin system are studied, including the relationship between gel time and amount of resin, change of resin viscosity with time, change of resin temperature with viscosity and change of temperature with time at different amounts of resin. The result show that the latent epoxy vacuum infusion resin (3325A/3325B) can be used in large size blades. Key words :latency ;epoxy vacuum infusion resin ;gel time ;viscosity ;temperature
0 引 言
近年来,风电行业发展迅速,发电功率从几兆瓦向十兆瓦等级不断提高,这对叶片的长度提出更高要求,单支叶片长度不断增大,最长达到百米左右。

受大尺寸叶片制造工艺的限制,对风电叶片的重要原材料——真空灌注树脂[1]提出了更高要求。

目前,环氧树脂在在风电行业中应用最为广泛[2],在大尺寸叶片的生产中,要求其灌注过程中前期粘度变化缓慢,以实现大尺寸灌注工艺。

因此,市场上不断开发出潜伏性环氧真空灌注树脂,以适应大尺寸风电叶片灌注 生产[3]。

1 实验部分
1.1 原材料及设备 实验设备:恒温干燥箱,多通道测温仪,粘度计,电子天平。

实验原料:潜伏性环氧树脂主剂,3325A ;潜伏性环氧树脂固化剂,3325B 。

1.2 实验内容
将潜伏性环氧树脂主剂(3325A )和固化剂(3325B )按100∶20比例手动混合均匀,于25℃真空干燥箱中测试树脂凝胶时间与树脂用量关系;测试树脂粘度-时间曲线;测试树脂温度-粘度曲线;测试树脂不同用量下温度-时间曲线。

2 结果与讨论
2.1 树脂凝胶时间与树脂用量关系
将混合均匀的潜伏性环氧树脂装入1L 圆柱形桶中,用量分别为3cm (250g )、5cm (500g )、7cm (700g )、10cm (1000g ),于30℃恒温烘箱中测试其凝胶时间,测试结果如表1。

通过表1发现,随树脂用量增加,树脂凝胶时间不断减小,说明树脂高度的增加,不利于树脂反应过程热量的释放,导致树脂反应不断加快。

若树脂高度控制在5cm 以下,其凝胶时间可保持在200min 以上,从而为真空灌注工艺提供更长的灌注时间。

·88· 天 津 科 技 第46卷 第7期
表1 树脂凝胶时间与树脂用量关系
Tab.1 Relationship between resin gel time and resin
amount
树脂用量
凝胶时间/min
100
g 510 高度3cm (1L 桶,250g ) 360 高度5cm (1L 桶,500g ) 217 高度7cm (1L 桶,700g )
200 高度10cm (1L 桶,1000g ) 195
2.2 树脂粘度-时间曲线及树脂温度-粘度曲线 将100g 树脂置于100mL 一次性杯中,树脂高度为7cm ,置于30℃烘箱恒温环境中,测试其粘度-时间曲线和温度-粘度曲线(图1、图2)。

图1 100g 树脂粘度-时间曲线
Fig.1 Resin viscosity-time curve for 100g
图2 100g 树脂温度-粘度曲线
Fig.2 Resin temperature-viscosity curve for 100g
从100g 树脂粘度-时间曲线看,在210min 内粘度可保持在1000mPa ·s 以下,最佳灌注时间为200min 以内,之后随时间延长,树脂粘度急剧升高,不利于灌注。

从100g 树脂温度-粘度曲线来看,随粘度升高,其温度无明显变化,环境温度为30℃时,树脂反应过程放热使树脂温度保持在35℃左右,未出现急剧放热,显示此时放热与散热之间达到相对平衡。

2.3 树脂不同用量下温度-时间曲线
为研究树脂使用过程中树脂高度(用量)对放热峰的影响,在1L 桶中分别盛装3cm (250g )、5cm (500g )、7cm (700g )、10cm (1000g )树脂,置于30℃恒温烘箱中,通过测试温度-时间曲线,研究不同用量树脂在使用过程中温度随时间的变化及放
热峰。

图3 1L 桶中树脂不同高度下温度-时间曲线
Fig.3Temperature -time curve of resin at different
heights in 1L bucket
由图3曲线可见,在180min 以内树脂温度可保持在60℃以下,同时粘度变化缓慢,180~200min 树脂温度急剧上升,直到出现放热峰,观察发现在该20min 内树脂粘度急剧升高,在出现放热峰同时树脂会固化成块状。

因此,树脂的最佳灌注时间应在180min 以内。

树脂放热峰随树脂用量增加逐渐升高,当树脂用量为100g 、树脂高度为3cm 时,树脂放热不明显,这是由于树脂用量少,放热与散热之间易于平衡。

因此结合实际应用认为,5cm 高度以上树脂放热峰曲线更有实际意义。

当树脂高度为5cm 以上时,随树脂用量增加,放热峰逐渐升高,均达到200℃以上,树脂用量越多,放热速度越趋急剧。

3 结 论
潜伏性环氧灌注树脂(3325A/3325B )具有前期反应速度极其缓慢、后期反应速度剧增的特点,使其在应用过程前期粘度变化缓慢、温度上升缓慢,结合生产应用实际需求,可保证在前180min 内有较好的灌注性能;同时,由于该树脂后期反应迅速,导致树脂粘度急剧升高、放热急剧加快、温度急剧升高。

因此,潜伏性环氧灌注树脂(3325A/3325B )可为大型叶片的前期灌注提供较长的灌注时间,但需将灌注过程控制在180min 以内,以便顺利完成灌注。

■ 参考文献
[1] 李艳菲,李敏,顾轶卓,等. 风电叶片用真空灌注型
环氧树脂及其复合材料性能研究[J ]. 玻璃钢/复合材料,2012(4):109-114.
[2] 邓双辉,冯云龙,李晗,等. 两种大型风力发电叶片
用真空灌注环氧树脂的对比分析[J ]. 玻璃钢/复合材料,2016(11):70-74,26.
[3] 廖波,李洪彦,张步峰,等. 风电叶片用双酚A 环氧
树脂体系的研究[J ]. 化工新型材料,2010(9):151-152.。

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