專利名稱：一種風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑的復(fù)合物及其制備方法，具體說是一種風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著環(huán)保意識的逐步加強(qiáng)，風(fēng)能作為一種無污染、可再生且高效清潔的替代能源， 風(fēng)能發(fā)電裝置在世界范圍內(nèi)被廣泛利用。風(fēng)力發(fā)電裝置的葉片通常采用玻璃纖維或碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料制造，葉片本身由兩片半葉粘合而成。在葉片的生產(chǎn)和使用過程中， 粘合葉片的膠粘劑有嚴(yán)格的粘接性能要求，并且需要有優(yōu)良的力學(xué)性能和熱學(xué)性能。同時， 葉片粘接后除了需要保證高強(qiáng)度、高模量外，還要具有優(yōu)良的韌性?，F(xiàn)有的環(huán)氧樹脂粘合劑，一般利用在接觸面之間形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)固化物的原理進(jìn)行粘接，其使用過程中均存在著脆性較大、抗開裂性能及抗沖擊性能較差的缺點。因此，如何開發(fā)一種高強(qiáng)度且具有高韌性的環(huán)氧樹脂粘合劑，成為風(fēng)力發(fā)電葉片生產(chǎn)的重大技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種拉伸強(qiáng)度高、具有高抗沖擊性及高拉伸模量的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑。本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供一種上述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑的制備方法。本發(fā)明的發(fā)明目的是這樣實現(xiàn)的一種風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧活性稀釋劑、改性層狀硅酸鹽、硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑、增韌劑和填料，其中各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂50-100份；雙酚F型環(huán)氧樹脂 30-65份；環(huán)氧活性稀釋劑8-30份；改性層狀硅酸鹽4-25份；硅烷偶聯(lián)劑2_15份；觸變劑 2-25份；增韌劑8-35份；填料8-55份。所述雙酚A型環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂E51和雙酚A型環(huán)氧樹脂E44中的一種或上述成分以任意比例混合。所述雙酚F型環(huán)氧樹脂為雙酚F型環(huán)氧樹脂830。所述環(huán)氧活性稀釋劑為新戊二醇二縮水甘油醚、1，4 丁二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、二羥甲基丙烷三縮水甘油醚和乙二醇二縮水甘油醚中的一種或上述成分以任意比例混合。所述改性層狀硅酸鹽為長鏈季胺鹽改性聚合物。所述長鏈季胺鹽為十六烷基三甲基氯化銨。所述層狀硅酸鹽為蒙脫土、膨潤土、高嶺土、陶土、滑石粉和云母粉中的一種或上述成分以任意比例混合。
所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560和苯基三甲氧基硅烷中的一種或上述成分以任意比例混合。所述觸變劑為氣相二氧化硅、氫化蓖麻油中的一種或上述成分以任意比例混合。所述增韌劑為液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基丁腈橡膠和端羧基丁腈橡膠中的一種或上述成分以任意比例混合。所述填料為纖維狀微米級填料。所述填料為針狀硅灰石和重質(zhì)碳酸鈣中的一種或上述成分以任意比例混合。上述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑的制備方法包括以下步驟 a 按上述比例稱取原料；
b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在50-70°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀； c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在50-70°C溫度下充分?jǐn)嚢?-15分鐘； d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至400-600目粉末備用；
e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在70-95°C溫度下充分?jǐn)嚢?，然后加入增韌劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；
f 把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在75-90°C溫度下均勻混合，并磨碎至450-650目粉末
g 把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；
h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650的常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。本發(fā)明具有以下優(yōu)點
1、本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑采用層狀硅酸鹽與膠粘體系混合的方式，形成納米級的微觀插層結(jié)構(gòu)。該復(fù)合膠粘劑利用插層結(jié)構(gòu)的交錯銜接和粘合原理，使粘合的抗沖擊強(qiáng)度、抗沖模量及拉伸強(qiáng)度得到大幅提升，同時提高風(fēng)力發(fā)電葉片粘合的韌性，使葉片粘合后擁有優(yōu)異的抗疲勞穩(wěn)定性，大大延長了風(fēng)力發(fā)電葉片的使用壽命。2、本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑采用改性層狀硅酸鹽的插層粘合原理，改善風(fēng)力發(fā)電葉片粘合后的耐水性和抗剝離性，賦予粘合結(jié)構(gòu)優(yōu)良的抗開裂性，并提高了粘合體系的熱變形溫度，使風(fēng)力發(fā)電葉片的使用更穩(wěn)定、更可靠。
具體實施例方式本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑主要包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧活性稀釋劑、改性層狀硅酸鹽、硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑、增韌劑和填料，其中各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂50-100份；雙酚F型環(huán)氧樹脂 30-65份；環(huán)氧活性稀釋劑8-30份；改性層狀硅酸鹽4-25份；硅烷偶聯(lián)劑2_15份；觸變劑 2-25份；增韌劑8-35份；填料8-55份。本發(fā)明的雙酚A型環(huán)氧樹脂可采用雙酚A型環(huán)氧樹脂E51和雙酚A型環(huán)氧樹脂 E44中的一種或上述成分以任意比例混合，上述E51和E44的單獨使用或混合使用可適應(yīng)不同的膠粘環(huán)境，且其本身具有優(yōu)良的耐化學(xué)腐性及良好的電氣絕緣性能，E51和E44的粘合性能優(yōu)異，可改善風(fēng)力發(fā)電葉片使用的穩(wěn)定性。雙酚F型環(huán)氧樹脂采用雙酚F型環(huán)氧樹脂830，830可作為膠粘劑的稀釋劑，降低膠粘劑的粘度，使膠粘劑具有良好的流動性，同時可改善膠粘劑固化體系的力學(xué)性能。環(huán)氧活性稀釋劑采用新戊二醇二縮水甘油醚、1，4丁二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、二羥甲基丙烷三縮水甘油醚和乙二醇二縮水甘油醚中的一種或上述成分以任意比例混合，環(huán)氧活性稀釋劑可在固化反應(yīng)時釋放活性基團(tuán)， 使膠粘固化體系更穩(wěn)定，上述成分與E51、E44之間具有優(yōu)良的相容性，并可在固化時滲透進(jìn)三維固化體系，提高固化體系的韌性及拉伸強(qiáng)度。本發(fā)明的膠粘劑中加入改性層狀硅酸鹽，改性層狀硅酸鹽在發(fā)生固化反應(yīng)時形成微觀插層結(jié)構(gòu)，利用插層結(jié)構(gòu)的交錯銜接粘合作用，使固化體系的穩(wěn)定性更強(qiáng)，提高其強(qiáng)度及韌性。改性層狀硅酸鹽采用長鏈季胺鹽改性聚合物，使層狀硅酸鹽的分子鏈柔性加大，降低其反應(yīng)粘度。其中，長鏈季胺鹽為十六烷基三甲基氯化銨；而層狀硅酸鹽為蒙脫土、膨潤土、高嶺土、陶土、滑石粉和云母粉中的一種或上述成分以任意比例混合。十六烷基三甲基氯化銨與層狀硅酸鹽的相容性較好，且其具有優(yōu)良的滲透、柔化、抗靜電及化學(xué)穩(wěn)定等性能。本發(fā)明的硅烷偶聯(lián)劑采用KH550、KH560和苯基三甲氧基硅烷中的一種或上述成分以任意比例混合，上述硅烷偶聯(lián)劑與雙酚A型環(huán)氧樹脂E51、E44及雙酚F型環(huán)氧樹脂830的相容性好，且其可以改善固化體系的粘合性能。本發(fā)明的觸變劑采用氣相二氧化硅、氫化蓖麻油中的一種或上述成分以任意比例混合，上述觸變劑可提高固化體系的抗拉強(qiáng)度、抗撕裂性和耐磨性，使固化體系的使用壽命更長。增韌劑采用液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基丁腈橡膠、端羧基丁腈橡膠中的一種或上述成分以任意比例混合，增韌劑可與觸變劑起協(xié)同效應(yīng)，除了提高了固化體系的韌性外，還可以改善插層固化體系的抗沖強(qiáng)度和抗沖模量。為了使微觀插層結(jié)構(gòu)的固化效果更好，在本發(fā)明的膠粘劑中加入了纖維狀微米級填料，該填料可采用針狀硅灰石和重質(zhì)碳酸鈣中的一種或上述成分以任意比例混合。纖維狀微米級填料可使微觀插層結(jié)構(gòu)中形成核網(wǎng)結(jié)構(gòu)，使固化效果更好， 并提高其粘合的抗沖擊性能。 而本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑制備方法包括如下步驟
a 按上述比例稱取原料；
b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在50-70°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀； c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在50-70°C溫度下充分?jǐn)嚢?-15分鐘； d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至400-600目粉末備用；
e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在70-95°C溫度下充分?jǐn)嚢?，然后加入增韌劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；
f 把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在75-90°C溫度下均勻混合，并磨碎至450-650目粉末
g 把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；
h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。 本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑在與常規(guī)固化劑(如聚醚胺230/聚酰胺650體系)發(fā)生固化反應(yīng)后，其力學(xué)性能和熱學(xué)性能得到顯著改善。粘合本體的拉伸強(qiáng)度可達(dá) 48-55MPa ；粘合本體的拉伸模量可達(dá)4. 7-5. 3GPa ；粘合本體的彎曲強(qiáng)度可達(dá)93_105MPa; 粘合本體的彎曲模量可達(dá)4. 2-4. SGPa ；粘合本體在23 °C環(huán)境下的沖擊強(qiáng)度可達(dá) 14. 2-15. 3KJ/m2 ；同時其粘合本體的玻璃化剪切強(qiáng)度可達(dá)19. 2-21. 5MPa ；另外，粘合本體的的熱變形溫度可達(dá)67-73 °C。下面根據(jù)表1對各個實施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但并不因此把本發(fā)明限制在所述實施例范圍內(nèi)
實施例1
本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑主要包括雙酚A型環(huán)氧樹脂 E51、雙酚A型環(huán)氧樹脂E44、雙酚F型環(huán)氧樹脂830、新戊二醇二縮水甘油醚、1，4 丁二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、二羥甲基丙烷三縮水甘油醚、十六烷基三甲基氯化銨、 蒙脫土、膨潤土、硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH560、氣相二氧化硅、氫化蓖麻油、液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基丁腈橡膠、端羧基丁腈橡膠、針狀硅灰石和重質(zhì)碳酸鈣，上述組分含量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂E51 :30份；雙酚A型環(huán)氧樹脂E44:20份；雙酚F型環(huán)氧樹脂830 30份；新戊二醇二縮水甘油醚2份；1，4 丁二醇二縮水甘油醚2份；二丙醇二縮水甘油醚2份；二羥甲基丙烷三縮水甘油醚2份；十六烷基三甲基氯化銨1份；蒙脫土 2份；膨潤土 1份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 :1份；硅烷偶聯(lián)劑KH560 :1份；氣相二氧化硅 1份；氫化蓖麻油1份；液體丁腈橡膠2份；端環(huán)氧基丁腈橡膠3份；端羧基丁腈橡膠3 份；針狀硅灰石4份；重質(zhì)碳酸鈣4份。上述復(fù)合膠粘劑的制備方法包括如下步驟 a 按上述比例稱取原料；
b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在50°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀； c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在50°C溫度下充分?jǐn)嚢?分鐘； d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至400目粉末備用；
e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在70°C溫度下充分?jǐn)嚢瑁缓蠹尤朐鲰g劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；
f 把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在75°C溫度下均勻混合，并磨碎至450目粉末備用； g:把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；
h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。經(jīng)測試，上述復(fù)合膠粘劑的拉伸強(qiáng)度為48MPa ；拉伸模量為4. 7GPa ；彎曲強(qiáng)度為 93MPa;彎曲模量為4. 2GPa ；在23°C環(huán)境下的沖擊強(qiáng)度為14. 2KJ/m2 ；同時玻璃化剪切強(qiáng)度為19. 2MPa ；另外，熱變形溫度為67°C。實施例2
本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑主要包括雙酚A型環(huán)氧樹脂 E51、雙酚A型環(huán)氧樹脂E44、雙酚F型環(huán)氧樹脂830、新戊二醇二縮水甘油醚、1，4 丁二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、二羥甲基丙烷三縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、 十六烷基三甲基氯化銨、蒙脫土、膨潤土、高嶺土、陶土、滑石粉、云母粉、硅烷偶聯(lián)劑KH550、硅烷偶聯(lián)劑KH560、苯基三甲氧基硅烷、氣相二氧化硅、氫化蓖麻油、液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基丁腈橡膠、端羧基丁腈橡膠、針狀硅灰石和重質(zhì)碳酸鈣，上述組分含量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂E51 :50份；雙酚A型環(huán)氧樹脂E44 50份；雙酚F型環(huán)氧樹脂830 65份；新戊二醇二縮水甘油醚6份；1，4 丁二醇二縮水甘油醚6份；二丙醇二縮水甘油醚 6份；二羥甲基丙烷三縮水甘油醚6份；乙二醇二縮水甘油醚6份；十六烷基三甲基氯化銨-J份；蒙脫土 3份；膨潤土 3份；高嶺土 4份；陶土 3份；滑石粉3份；云母粉2份； 硅烷偶聯(lián)劑KH550 :5份；硅烷偶聯(lián)劑KH560 :5份；苯基三甲氧基硅烷5份；氣相二氧化硅 12份；氫化蓖麻油13份；液體丁腈橡膠10份；端環(huán)氧基丁腈橡膠15份；端羧基丁腈橡膠10份；針狀硅灰石25份；重質(zhì)碳酸鈣30份。上述復(fù)合膠粘劑的制備方法包括如下步驟
a 按上述比例稱取原料；
b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在70°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀； c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在70°C溫度下充分?jǐn)嚢?5分鐘； d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至600目粉末備用；
e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在95°C溫度下充分?jǐn)嚢瑁缓蠹尤朐鲰g劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；
f:把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在90°C溫度下均勻混合，并磨碎至650目粉末備用； g:把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；
h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。經(jīng)測試，上述復(fù)合膠粘劑的拉伸強(qiáng)度為55MPa ；拉伸模量為5. 3GPa ；彎曲強(qiáng)度為 105MPa;彎曲模量為4. SGPa ；在23°C環(huán)境下的沖擊強(qiáng)度為15. 3KJ/m2 ；同時玻璃化剪切強(qiáng)度為21. 5MPa ；另外，熱變形溫度為73°C。實施例3
本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑主要包括雙酚A型環(huán)氧樹脂 E51、雙酚F型環(huán)氧樹脂830、新戊二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、十六烷基三甲基氯化銨、蒙脫土、陶土、滑石粉、云母粉、硅烷偶聯(lián)劑KH560、苯基三甲氧基硅烷、氣相二氧化硅、液體丁腈橡膠、端羧基丁腈橡膠和針狀硅灰石，上述組分含量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂E51 :60份；雙酚F型環(huán)氧樹脂830 :45份；新戊二醇二縮水甘油醚3份；二丙醇二縮水甘油醚3份；乙二醇二縮水甘油醚4份；十六烷基三甲基氯化銨4份；蒙脫土 4份；陶土 2份；滑石粉1份；云母粉1份；硅烷偶聯(lián)劑KH560 3份；苯基三甲氧基硅烷4份；氣相二氧化硅8份；液體丁腈橡膠6份；端羧基丁腈橡膠 4份；針狀硅灰石10份。上述復(fù)合膠粘劑的制備方法包括如下步驟 a 按上述比例稱取原料；
b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在55°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀；
c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在56°C溫度下充分?jǐn)嚢?0分鐘；
d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至480目粉末備用；
e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在75°C溫度下充分?jǐn)嚢?，然后加入增韌劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；
f 把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在77°C溫度下均勻混合，并磨碎至500目粉末備用； g 把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；
h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。經(jīng)測試，上述復(fù)合膠粘劑的拉伸強(qiáng)度為50MPa ；拉伸模量為4. 9GPa ；彎曲強(qiáng)度為 96MPa;彎曲模量為4. 4GPa ；在23°C環(huán)境下的沖擊強(qiáng)度為14. 5KJ/m2 ；同時玻璃化剪切強(qiáng)度為19. 7MPa ；另外，熱變形溫度為680C 0實施例4
本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑主要包括雙酚A型環(huán)氧樹脂 E44、雙酚F型環(huán)氧樹脂830、新戊二醇二縮水甘油醚、1，4 丁二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、二羥甲基丙烷三縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、十六烷基三甲基氯化銨、蒙脫土、膨潤土、高嶺土、陶土、云母粉、硅烷偶聯(lián)劑KH550、苯基三甲氧基硅烷、氫化蓖麻油、端環(huán)氧基丁腈橡膠、端羧基丁腈橡膠和重質(zhì)碳酸鈣，上述組分含量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚 A型環(huán)氧樹脂E44 70份；雙酚F型環(huán)氧樹脂830 50份；新戊二醇二縮水甘油醚4份；1，4 丁二醇二縮水甘油醚2份；二丙醇二縮水甘油醚2份；二羥甲基丙烷三縮水甘油醚2份； 乙二醇二縮水甘油醚2份；十六烷基三甲基氯化銨3份；蒙脫土 3份；膨潤土 2份；高嶺土 2份；陶土 1份；云母粉2份；硅烷偶聯(lián)劑KH550 3份；苯基三甲氧基硅烷3份；氫化蓖麻油11份；端環(huán)氧基丁腈橡膠8份；端羧基丁腈橡膠8份；重質(zhì)碳酸鈣18份。上述復(fù)合膠粘劑的制備方法包括如下步驟 a 按上述比例稱取原料；
b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在60°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀； c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在62°C溫度下充分?jǐn)嚢?2分鐘； d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至500目粉末備用；
e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在85°C溫度下充分?jǐn)嚢瑁缓蠹尤朐鲰g劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；
f:把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在84°C溫度下均勻混合，并磨碎至550目粉末備用； g:把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；
h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。經(jīng)測試，上述復(fù)合膠粘劑的拉伸強(qiáng)度為49MPa ；拉伸模量為4. 7GPa ；彎曲強(qiáng)度為 94MPa;彎曲模量為4. 3GPa ；在23°C環(huán)境下的沖擊強(qiáng)度為14. 3KJ/m2 ；同時玻璃化剪切強(qiáng)度為19. 5MPa ；另外，熱變形溫度為680C 0實施例5本發(fā)明的風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑主要包括雙酚A型環(huán)氧樹脂 E51、雙酚A型環(huán)氧樹脂E44、雙酚F型環(huán)氧樹脂830、新戊二醇二縮水甘油醚、1，4 丁二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、二羥甲基丙烷三縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、 十六烷基三甲基氯化銨、蒙脫土、膨潤土、高嶺土、陶土、滑石粉、云母粉、硅烷偶聯(lián)劑KH550、 硅烷偶聯(lián)劑KH560、苯基三甲氧基硅烷、氣相二氧化硅、氫化蓖麻油、液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基丁腈橡膠、端羧基丁腈橡膠、針狀硅灰石和重質(zhì)碳酸鈣，上述組分含量按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂E51 :40份；雙酚A型環(huán)氧樹脂E44 35份；雙酚F型環(huán)氧樹脂830 55份；新戊二醇二縮水甘油醚5份；1，4 丁二醇二縮水甘油醚4份；二丙醇二縮水甘油醚 4份；二羥甲基丙烷三縮水甘油醚3份；乙二醇二縮水甘油醚4份；十六烷基三甲基氯化銨5份；蒙脫土 4份；膨潤土 3份；高嶺土 2份；陶土 2份；滑石粉2份；云母粉3份； 硅烷偶聯(lián)劑KH550 :4份；硅烷偶聯(lián)劑KH560 :3份；苯基三甲氧基硅烷2份；氣相二氧化硅 10份；氫化蓖麻油12份；液體丁腈橡膠-J份；端環(huán)氧基丁腈橡膠11份；端羧基丁腈橡膠9份；針狀硅灰石17份；重質(zhì)碳酸鈣19份。上述復(fù)合膠粘劑的制備方法包括如下步驟
a 按上述比例稱取原料；
b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在65°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀； c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在67°C溫度下充分?jǐn)嚢?4分鐘； d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至580目粉末備用；
e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在90°C溫度下充分?jǐn)嚢?，然后加入增韌劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；
f:把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在88°C溫度下均勻混合，并磨碎至620目粉末備用； g 把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；
h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。 經(jīng)測試，上述復(fù)合膠粘劑的拉伸強(qiáng)度為53MPa ；拉伸模量為5. 2GPa ；彎曲強(qiáng)度為 103MPa;彎曲模量為4. 6GPa ；在23°C環(huán)境下的沖擊強(qiáng)度為15. lKJ/m2 ；同時玻璃化剪切強(qiáng)度為20MPa ；另外，熱變形溫度為72°C。
權(quán)利要求
1.一種風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧活性稀釋劑、改性層狀硅酸鹽、硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑、增韌劑和填料，其中各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂50-100份；雙酚F型環(huán)氧樹脂30-65份；環(huán)氧活性稀釋劑8_30份； 改性層狀硅酸鹽4-25份；硅烷偶聯(lián)劑2-15份；觸變劑2-25份；增韌劑8_35份；填料8_55 份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述雙酚A型環(huán)氧樹脂為雙酚A型環(huán)氧樹脂E51和雙酚A型環(huán)氧樹脂E44中的一種或上述成分以任意比例混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述雙酚F型環(huán)氧樹脂為雙酚F型環(huán)氧樹脂830。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述環(huán)氧活性稀釋劑為新戊二醇二縮水甘油醚、1，4 丁二醇二縮水甘油醚、二丙醇二縮水甘油醚、二羥甲基丙烷三縮水甘油醚和乙二醇二縮水甘油醚中的一種或上述成分以任意比例混I=I O
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述改性層狀硅酸鹽為長鏈季胺鹽改性聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述長鏈季胺鹽為十六烷基三甲基氯化銨。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述層狀硅酸鹽為蒙脫土、膨潤土、高嶺土、陶土、滑石粉和云母粉中的一種或上述成分以任意比例混合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述硅烷偶聯(lián)劑為KH550、KH560和苯基三甲氧基硅烷中的一種或上述成分以任意比例混合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述觸變劑為氣相二氧化硅、氫化蓖麻油中的一種或上述成分以任意比例混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述增韌劑為液體丁腈橡膠、端環(huán)氧基丁腈橡膠和端羧基丁腈橡膠中的一種或上述成分以任意比例混合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述填料為纖維狀微米級填料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述填料為針狀硅灰石和重質(zhì)碳酸鈣中的一種或上述成分以任意比例混合。
13.—種如權(quán)利要求1所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑的制備方法， 包括以下步驟a 按上述比例稱取原料；b 把層狀硅酸鹽與適量水混合，并在50-70°C溫度下充分?jǐn)嚢柚翝{狀；c 在b步驟中的混合物中加入長鏈季胺鹽，在50-70°C溫度下充分?jǐn)嚢?-15分鐘；d 把c步驟中得到的混合物用水洗至不含氯離子，并在真空環(huán)境下干燥至恒重，再磨碎至400-600目粉末備用；e 把雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂和環(huán)氧活性稀釋劑均勻混合，并加入步驟d 中粉末產(chǎn)物，在70-95°C溫度下充分?jǐn)嚢?，然后加入增韌劑攪拌均勻即得插層復(fù)合物；f 把硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑和填料在75-90°C溫度下均勻混合，并磨碎至450-650目粉末g 把e步驟制得的插層復(fù)合物和f步驟中制得的粉末混合物在常溫下高速攪拌至均勻混合，即得風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分；h 把g步驟的風(fēng)力發(fā)電葉片膠粘劑組分和聚醚胺230/聚酰胺650常規(guī)固化劑反應(yīng)即得膠粘固化體系。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑，其特征在于所述風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑包括雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧活性稀釋劑、改性層狀硅酸鹽、硅烷偶聯(lián)劑、觸變劑、增韌劑和填料，其中各組分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)算分別為雙酚A型環(huán)氧樹脂50-100份；雙酚F型環(huán)氧樹脂30-65份；環(huán)氧活性稀釋劑8-30份；改性層狀硅酸鹽4-25份；硅烷偶聯(lián)劑2-15份；觸變劑2-25份；增韌劑8-35份；填料8-55份。本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電葉片的層狀硅酸鹽插層復(fù)合膠粘劑拉伸強(qiáng)度高、具有高抗沖擊性及高拉伸模量。
文檔編號C09J163/02GK102533194SQ20121003818
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者周盾白, 李國榮, 王秋娣, 蔣晨, 陳岳林 申請人:廣州秀珀化工股份有限公司