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環(huán)氧樹脂體系在風力機中的應用、回收與更新

2013-12-19 來源:建材情報所 瀏覽數(shù):2804


  2.4.1概 述
  從橫斷面看,葉片基本上是主梁加殼體(又稱:蒙皮)的結構形式,分為兩種:①整體葉片:主梁是方形斷面的整體箱型梁,整體殼體,利用環(huán)氧膠粘劑將二者膠合成整體;②分體葉片:主梁是兩根工字梁,有兩“半”殼體(上、下殼體),利用環(huán)氧膠粘劑將上、下殼體和兩根工字梁牢固地膠合成整體。
  上述膠粘劑承受著極大載荷、工作環(huán)境惡劣,因此,其性能要求極高、苛刻。該劑一般選用觸變材料,如:雙組分(即:環(huán)氧樹脂+固化劑)粘結劑。工藝要求:當其涂敷厚度>20~30mm時,立即呈現(xiàn)非流掛(下垂)狀態(tài)(“non-slump ”properties),并持續(xù)到產(chǎn)生凝膠(或下一個固化工序)時都維持著初始狀態(tài)。
  2.4.2 觸變膠粘劑
  (1)“物理觸變”膠粘劑
  往膠粘劑里添加觸變劑(如:氣相法白炭黑),可快速使物料呈現(xiàn)非流掛狀態(tài)(“non-slump ”texture)。當物料承受高剪切載荷(如:樹脂與固化劑混合、工藝操作)過程中,物料上的合成應力會降低它的粘度,導致物料膠凝以前,破壞伸長了的物料形態(tài)(extruded texture)。許多情況下,配料過程(mixture)會降低物料的結構性能。因此,只有除掉物料的應力時,方可進行配料工序——這是現(xiàn)行“物理觸變”為基礎的材料的缺陷和局限性之一。
  雙組分材料的粘度很高,為了降低粘度,需采用高性能泵來進行輸送。由于受風力勁吹,風力機葉片才得以驅動、運行。這樣,勢必使葉片持續(xù)產(chǎn)生復雜、大的振動和扭曲。葉片殼體里的膠粘劑一旦產(chǎn)生破損跡象,就不能再承受應力,否則勢必使葉片內(nèi)復合材料結構破壞、損毀以致葉片報廢。

 ?。?)“化學觸變”膠粘劑
  新穎“化學觸變”膠粘劑(專利),雙組份,二者混合時當添加特定的、表面有酸性物質(zhì)(acid entities)的填料時,呈現(xiàn)高分子量陽離子聚合物質(zhì)子化現(xiàn)象,系統(tǒng)即刻呈現(xiàn)物理交聯(lián)結構。該劑的粘度低,可以靠其自重(不用泵)進行輸送。當被涂敷在垂直面上,承受著高剪切應力狀態(tài)時,環(huán)氧樹脂和固化劑不會急劇改變各自的粘度。本研究有下述三種膠粘劑系統(tǒng):
  系統(tǒng)1:環(huán)氧樹脂+“化學觸變”型固化劑1;
  系統(tǒng)2:環(huán)氧樹脂+“物理觸變”型固化劑2,后者添加了大量氣相法白炭黑堿性(based)觸變劑,它垂直面上的抗流掛性(sag resistance)與系統(tǒng)1相同;
  系統(tǒng)3:環(huán)氧樹脂+“物理觸變”型固化劑3,后者添加了大量氣相法白炭黑堿性觸變劑,在低剪切率下它的初始混合粘度大約與系統(tǒng)1相當。
研究說明:經(jīng)過不同剪切沖擊試驗(低剪切→高剪切→低剪切…)和應力恢復期后,“物理觸變”型系統(tǒng)的最終粘度較低;“化學觸變”型系統(tǒng)1剪切沖擊試驗前、后的粘度相同。顯然,上述兩種技術的應力恢復期是不同的。“化學觸變”型系統(tǒng)混合物料時產(chǎn)生應力恢復,涂敷后也立即產(chǎn)生(builds up)應力恢復。“物理觸變”型系統(tǒng)里添加觸變劑,可產(chǎn)生粘結結構(the structure created)。當承受高剪切率時,上述結構部分地被破壞,而且不能快速恢復。[14]
 ?。?)納米粒子的協(xié)和效應

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