一种低温运维修补的树脂组合物的制作方法

1.本发明涉及一种低温运维修补的树脂组合物，属于功能材料技术领域。


背景技术：

2.国内现在平均每年增加一万台风电机组，尤其是在起步阶段安装的那些风电机组，由于当时的设计和制造技术水平不高，机组经过了几年的运行，有些出现了质量问题。此外，现在每年都有些机组过了质保期，这些机组的运行维护正在推向市场，所以这个市场的规模会越来越大。
3.目前风电叶片的运维修补还不是很成熟，使用的树脂还是传统的手糊树脂，这些手糊树脂是为室内操作开发的，它们在低温下(0℃以下)会结冰(或结晶)、黏度非常高，不可流动，无法正常使用。而风电的运维修补都是在户外离地面几百米的空中进行的，北方特别是冬天风场叶片的所处的温度一般都在0℃以下，甚至低至零下20℃，急需能够在低温下(0℃以下)可以操作的运维修补树脂。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：目前用于风电叶片运维修补的手糊树脂在低温下(0℃以下)会结冰(或结晶)、黏度非常高，不可流动，无法在低温下正常使用的技术问题。
5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低温运维修补的树脂组合物，所述的树脂组合物包括60～90wt％的主剂和10～40wt％的助剂，所述的主剂包括60～90wt％的环氧树脂、10～30wt％的稀释剂和0～10wt％的添加剂，所述的助剂包括70～100wt％的固化剂和0～30wt％的添加剂。
6.优选地，所述的环氧树脂为双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、多官能环氧基环氧树脂、酚醛型环氧树脂、溴化型环氧树脂、邻-甲酚醛型环氧树脂以及橡胶增韧型环氧树脂中的至少一种，所述的环氧树脂中的环氧当量为160-10,000克/当量；所述的稀释剂为环氧辛烷、丁基缩水甘油醚、单氧双戊烯、苯基缩水甘油醚、1,4-丁二醇缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、对-丁基苯基缩水甘油醚、甲苯基缩水甘油醚、3-十五烷基苯基缩水甘油醚、二氧化丁二烯、二甲基戊烷二氧化物、二缩水甘油醚、丁二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、二氧化环己烯乙烯、二氧化萜二烯、双(2,3-环氧环戊基)醚、3,4-环氧基-6-甲基环己基甲基3,4-环氧基环己甲酸甲酯、二乙烯苯二氧化物、2-环氧丙基苯基缩水甘油醚、2,6-二环氧丙烯苯基缩水甘油醚、苯乙烯、对-乙烯基甲苯、二氯苯乙烯、2-甲基-2-丙烯酸-2-烃乙基酯磷酸酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、己二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三聚氰酸三烯丙酯、三烃甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三烃甲基丙烷三丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油醚、c10～16烷基缩水甘油醚和环己烷乙烯单氧化物中的至少一种。
7.优选地，所述的环氧树脂为双酚a环氧树脂和/或双酚f环氧树脂，所述的环氧树脂中的环氧当量为170-190克/当量；所述的稀释剂为1,4-丁二醇缩水甘油醚、c12～14烷基缩
水甘油醚和1,6-己二醇二缩水甘油醚中的至少一种。
8.优选地，所述主剂在-15℃时的粘度≤150pa.s。更优选地，所述主剂在-15℃时的粘度≤120pa.s。
9.优选地，所述的固化剂为胺类固化剂、胺类固化剂与酚类固化剂组成的混合物或胺类固化剂与醇类固化剂组成的混合物。
10.更优选地，所述的胺类固化剂为多元胺，所述的多元胺为乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚丙烯醚二胺、n-胺乙基哌嗪、薄荷烷二胺、异氟尔酮二胺、间苯二甲胺、双氰胺和聚醚胺中的至少一种；所述的酚类固化剂为2,4,6三(二甲氨基甲基)苯酚和腰果酚中的至少一种；所述的醇类固化剂为苯甲醇。
11.优选地，所述的添加剂为防流挂剂、反应促进剂、增稠剂、增塑剂、填充剂和颜料分散剂中的至少一种。
12.更优选地，所述的防流挂剂为有机膨润土、氢化蓖麻油、气相法二氧化硅、纳米碳酸钙和金属皂中的至少一种。所述的防流挂剂可以防止树脂流挂。
13.优选地，所述树脂组合物在60℃固化1h后tg》60℃，60℃固化4h后tg≥70℃
14.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
15.1.本发明的低温运维修补的树脂组合物，在低温(0℃以下)不会结冰(或结晶)，流动性良好；且tg建立快，60℃1h，tg》60℃，对于户外运维修补缩短作业时间提高作业效率有很大的帮助；
16.2.本发明的低温运维修补的树脂组合物，无voc、无溶剂，更环保；抗流挂性好，立面运维修补树脂不流淌；且本发明的低温运维修补的树脂组合物性能优异、设计性强，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
17.为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，作详细说明如下。
18.实施例1
19.一种低温运维修补的树脂组合物，包括85wt％的主剂和15wt％的助剂；其中，主剂包括：双酚a型环氧树脂20份、双酚f型环氧树脂60份和c12～14烷基缩水甘油醚20份；助剂包括：三乙烯四胺80份和苯甲醇20份。
20.上述树脂组合物的制备方法为：
21.(1)将双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂、c12～14脂肪縮水甘油醚、投入到反应釜内，将反应釜加热到60℃，开启搅拌器，以60rpm的速度持续搅拌60分钟后停止，将反应釜内恢复到常温即得所述主剂；
22.(2)将三乙烯四胺、苯甲醇准确称量后，添加到另一个反应釜中，开启搅拌器，以60rpm的速度持续搅拌30min，混合均匀后停止搅拌，即得所述助剂。
23.(3)将步骤(1)的主剂和步骤(2)的助剂按照100:17的比例混合均匀，得到本低温运维修补的树脂组合物。
24.(4)运维修补时，将步骤(3)的组合物浸润纤维织物，然后在60～90℃下进行固化。
25.实施例2
26.一种低温运维修补的树脂组合物，包括80wt％的主剂和20wt％的助剂；其中，主剂
包括：双酚a型环氧树脂50份、双酚f型环氧树脂20份、1,4-丁二醇缩水甘油醚25份和气相法二氧化硅5份；助剂包括：间苯二甲胺50份、异氟尔酮二胺25份、2,4,6三(二甲氨基甲基)苯酚5份和腰果酚20份。
27.上述树脂组合物的制备方法为：
28.(1)将双酚a型环氧树脂和双酚f型环氧树脂、1,4-丁二醇缩水甘油醚、投入到反应釜内，将反应釜加热到60℃，开启搅拌器，以60rpm的速度搅拌，同时使用分散盘将气相法二氧化硅均匀分散到反应釜内，边分散边搅拌，60分钟后停止搅拌，将反应釜内恢复到常温即得所述主剂；
29.(2)将间苯二甲胺、异氟尔酮二胺、2,4,6三(二甲氨基甲基)苯酚以及腰果酚准确称量后，添加到另一个反应釜中开启搅拌器，以60rpm的速度持续搅拌15min，混合均匀后停止搅拌，即得所述助剂。
30.(3)将步骤(1)的主剂和步骤(2)的助剂按照100:25的比例混合均匀，得到本低温运维修补的树脂组合物。
31.(4)运维修补时，将步骤(3)的组合物浸润纤维织物，然后在60～90℃下进行固化。
32.实施例3
33.一种低温运维修补的树脂组合物，包括80wt％的主剂和20wt％的助剂；其中，主剂包括：双酚f型环氧树脂70份、1,6-己二醇二缩水甘油醚25份和纳米碳酸钙5份；助剂包括：异氟尔酮二胺20份、三乙烯四胺40份和聚醚胺40份。
34.上述树脂组合物的制备方法为：
35.(1)将双酚f型环氧树脂、1,6-己二醇二缩水甘油醚投入到反应釜内，将反应釜加热到60℃，开启搅拌器，以60rpm的速度搅拌，同时使用分散盘将纳米碳酸钙均匀分散到反应釜内，边分散边搅拌，60分钟后停止搅拌，将反应釜内恢复到常温即得所述主剂；
36.(2)将三乙烯四胺、异氟尔酮二胺、以及聚醚胺准确称量后，添加到另一个反应釜中，开启搅拌器，以60rpm的速度持续搅拌30min，混合均匀后停止搅拌，即得所述助剂。
37.(3)将步骤(1)的主剂和步骤(2)的助剂按照100:25的比例混合均匀，得到本低温运维修补的树脂组合物。
38.(4)运维修补时，将步骤(3)的组合物浸润纤维织物，然后在60～90℃下进行固化。
39.实施例4
40.一种低温运维修补的树脂组合物，包括83wt％的主剂和17wt％的助剂；其中，主剂包括：双酚a型环氧树脂60份、双酚f型环氧树脂20份、1,4-丁二醇缩水甘油醚15份和纳米碳酸钙5份；助剂：异氟尔酮二胺50份、三乙烯四胺30份、双氰胺5份和腰果酚15份。
41.上述树脂组合物的制备方法为：
42.(1)将双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、1,4-丁二醇缩水甘油醚投入到反应釜内，将反应釜加热到60℃，开启搅拌器，以60rpm的速度搅拌，同时使用分散盘将纳米碳酸钙均匀分散到反应釜内，边分散边搅拌，60分钟后停止搅拌，将反应釜内恢复到常温即得所述主剂；
43.(2)将三乙烯四胺、异氟尔酮二胺、双氰胺以及腰果酚准确称量后，添加到另一个反应釜中，将反应釜加热到50℃，开启搅拌器，以60rpm的速度持续搅拌30min，混合均匀后将反应釜内恢复到常温，停止搅拌，即得所述助剂。
44.(3)将步骤(1)的主剂和步骤(2)的助剂按照100:20的比例混合均匀，得到本低温运维修补的树脂组合物。
45.(4)运维修补时，将步骤(3)的组合物浸润纤维织物，然后在60～90℃下进行固化。
46.经测试，上述实施例1～4的低温运维修补的树脂组合物固化60℃1h后tg》60℃，60℃4h后tg为70℃以上。(测试方法：dsc扫描得到谱图的热玻璃化转变位置中点)；上述实施例1～4的低温运维修补的树脂组合物的操作性能和机械性能测试结果分别如表1、2所示，其中2513-a/2513-bf为上纬常规型手糊树脂，是目前客户运维修补时选择的手糊树脂。
47.表1 操作性能
[0048][0049]
表2 机械性能(固化条件：室温16h 70℃8h)
[0050][0051]
由以上结果可得：实施例1、实施例2的树脂组合物工艺性能以及浇注体性能都优于其他实施例产品以及传统类型的手糊树脂，此外实施例1～4的树脂组合物都可以在零下15℃环境下使用，改善了运维修补工艺性能，并大大提高施工效率。
[0052]
上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。