[发明专利]真空灌注环氧树脂系统及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种真空灌注环氧树脂系统及其制备方法和应用，本发明的真空灌注环氧树脂系统，所用的环氧稀释剂原料包括含有环十二碳结构的多环氧焦油，可以获得中等以上的起始混合粘度，较低的中点最高放热峰温度和较长的可操作性时间的真空灌注环氧树脂系统。本发明提供一种真空灌注环氧树脂系统，所述环氧树脂系统通过A组分和B组分混合制得，其中所述A组分包括双酚A型环氧树脂和环氧稀释剂，所述B组分包括聚醚胺固化剂和脂环族胺；所述环氧稀释剂包括含有环十二碳结构的多环氧焦油，并任选地包括其他环氧稀释剂。

技术领域

本发明涉及一种风电叶片真空灌注环氧树脂配方，更加具体的涉及一种较好灌注、超长可操作时间、高固化强度和耐温性的风电叶片用真空灌注环氧树脂系统。

背景技术

工业上生产1,2-环氧-5,9-环十二碳二烯(ECDD)过程中，主要的副产物为环十二碳三烯(CDT)过度环氧化生成的二环氧(DECD)、三环氧(DECD)重组分焦油，以1万吨ECDD装置为例，多环氧焦油废料的产生量～2000t/a(即吨/年)，正常的生产过程中需配备专门的焚烧炉焚烧处理。如能有效地对环氧焦油进行综合利用，不仅能减少ECDD生产成本与三废处理压力，同时还能利用大环多环氧的特殊结构开发出新的产品系列。

经过气相色谱-质谱联用、气相色谱、原子发射光谱仪检测，确定焦油的组成为1,2-环氧-5,9-环十二碳二烯(ECDD)30％，1,2,5,6-二环氧-9-环十二碳烯65％(DECD)，1,2,5,6,9,10-三环氧环十二烷(TECD)5％。结构如下图：

目前全球80％以上的风电叶片都是通过真空辅助灌注工艺生产的纤维增强复合材料。而在生产这些超过30米以上的复合材料叶片时，要求真空灌注树脂系统具备中等粘度、可操作时间长、固化强度高的特点，目前，市场上常见的灌注树脂系统，生产中常常会遇到环氧树脂固化速度快、操作时间短引起复合材料缺陷的问题。

发明内容

本发明提供一种真空灌注环氧树脂系统，所用的环氧稀释剂原料包括含有环十二碳结构的多环氧焦油，可以获得中等以上的起始混合粘度，较低的放热峰值温度和较长的可操作性时间的真空灌注环氧树脂系统。

本发明为达到其目的，提供如下技术方案：

本发明提供一种真空灌注环氧树脂系统，所述环氧树脂系统通过A组分和B组分混合制得，其中所述A组分包括双酚A型环氧树脂和环氧稀释剂，所述B组分包括聚醚胺固化剂和脂环族胺；所述环氧稀释剂包括含有环十二碳结构的多环氧焦油，并任选地包括其他环氧稀释剂。

本发明通过引入多环氧焦油作为环氧稀释剂，不仅处理了环氧化过程中产生的多环氧化合物焦油，节省了能源，减少了环境污染，另外相比于其他真空灌注环氧树脂系统，本发明中添加了多环氧焦油作为环氧稀释剂的特种环氧树脂，具备多活性位点，产品力学强度高，低反应活性，加工操作时间长的优点。

一些实施方案中，所述多环氧焦油为官能度分别为1、2和3的含有环十二碳结构的化合物的混合物。

一些实施方案中，所述多环氧焦油为1,2-环氧-5,9-环十二碳二烯、1,2,5,6-二环氧-9-环十二碳烯和1,2,5,6,9,10-三环氧环十二烷的混合物；

一些实施方案中，所述多环氧焦油中含有如下重量百分比的各组分：1,2-环氧-5,9-环十二碳二烯10％～40％，1,2,5,6-二环氧-9-环十二碳烯57％～80％，1,2,5,6,9,10-三环氧环十二烷3％～10％。

具体的，本发明所述含有环十二碳结构的多环氧焦油来自ECDD工业化生产过程中副产的多环氧焦油，典型的焦油组成为1,2-环氧-5,9-环十二碳二烯30％，1,2,5,6-二环氧-9-环十二碳烯65％，1,2,5,6,9,10-三环氧环十二烷5％。