一款反应型热塑性树脂真空辅助灌注特性的研究
2021-10-28毛建晖姬凌云李军向
玻璃纤维 2021年5期
毛建晖,姬凌云,李军向
(明阳智慧能源集团股份公司,中山 528437)
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风电叶片的制造普遍采用真空灌注成型工艺。它利用抽真空产生的负压使树脂通过预铺的管路注入纤维层中,让树脂浸润增强材料,最后充满整个模具,待树脂固化后移去辅材得到所需制品。真空灌注成型工艺具有操作简单、设备投资少、生产成本低、产品孔隙率低等优点,特别适合大型和复杂结构制品的制备。
目前各叶片制造商普遍使用的灌注树脂为低粘度、双组份环氧树脂。它是一种热固性树脂,固化成型后形成三维网状结构,存在固化周期长、需要额外加热、不可回收利用等问题。常见的热塑性树脂大部分需要在180~340 ℃的温度下加工,具有熔融粘度大、对玻璃纤维浸润性差等特点,不适用于叶片制造的真空灌注体系。而已开发的反应型热塑性树脂,如代尔夫特理工大学开发的阴离子聚酰胺(A-PA6)、Cyclics公司开发的环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)等虽具有极低的熔融粘度 (10~40 mPa·s),但却存在聚合温度高(>150 ℃)、对水分敏感及对聚合环境洁净度要求高等特点,限制其在大型结构制品中的应用[1-3]。
近来,Arkema公司开发了一款反应型热塑性树脂(Elium系列),三组份体系,以过氧化物为引发剂,通过自由基聚合生成大分子量的线性高聚物。它可以常温固化,具有低粘度、可操作时间较长、可回收利用、可焊接性等特点,有望应用于风电叶片的设计与制造中[4-6]。本文研究了Elium系列反应型热塑性树脂的真空灌注特性,主要通过不同玻纤织物层数的层合板纤维体积分数、玻璃化转变温度、固化特点、进胶量等指标进行评价。……
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