风电叶片用环氧树脂固化体系动力学分析研究.docx

精品名师归纳总结风电叶片用环氧树脂固化体系动力学争论2021/6/4/9:53 来源：中国环氧树脂与固化剂网作者：赵伟超 , 宁荣昌, 杨云仙摘要：以三乙醇胺、 BH-1、2- 乙基-4- 甲基咪唑 <2，4-EMI）和 2,4,6- 三<二甲氨基甲基）苯酚

但是，目前适合该工艺的风电叶片用树脂主要依靠国外进口，价格昂贵<其占叶片成本的比例也较高）同时低成本、低黏度和高性能的环氧树脂

2910差示扫描量热 100℃时，随着温度的逐步上升，整个固化体系的反应特别快速，同时随着升温速率的不断提高，放热峰呈窄而高的趋势 <即反应过程中放热特别猛烈），并且显现单峰放热的现象。

当温度 ≈200℃时， DSC曲线趋于平缓，说明整个体系的放热已趋于完全，不再发生任何反应另外，四种固化体系中，以 2， 4-EMI 或 DMP-30 为促进剂的固化体系相对较好，其 DSC曲线比较规章，放热峰既窄又高，并且反应过程中放热特别猛烈可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结风电叶片用环氧树脂固化体系动力学争论点击此处查看全部新闻图片可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结风电叶片用环氧树脂固化体系动力学争论2.2 四种固化体系的 DSC参数从图 1～图 4 中可得到不同升温速率 <β）时各种固化体系放热峰的起始温度

2.3 四种固化体系的活化能分析活化能是指在化学反应中反应物分子达到活化时所需的最小能量，即只有当反应物分子获得这部分能量时，固化反应才能正常进行化学反应速率 与活化能的大小亲密相关，活化能越低反应速率越快，因此，降低活化能可以 有效促进反应的顺当进行由于固化反应的活化能是各基元反应活化能的组合， 故通常以“表观活化能”表示一般将放热峰时的反应程度视为恒定值，与升温速率无关依据这一结论，采纳 Ozawa方法可以直接推导出表观活化能的运算公式 <1）[5] E0=

由表 2 可知：各种体系的活化能较低，说明固化反应比较简单进行2.4 四种固化体系的反应级数分析依据 Crane 方程可求出反应级数 n，如公式 <3）所示d

通常，固化温度可以高于凝胶化温度 10～20℃，综合考虑表 4 中的数据， 挑选本试验的固化工艺为“ 80℃/2h →100℃/2h →120℃/2h ”时较相宜 3 黏度可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结对 DMP-30/EP/酸酐固化体系的影响综上所述，以 DMP-30为促进剂，在等速升温<1℃/min ）条件下 EP/酸酐固化体系的黏度 - 温度曲线如图 5 所示风电叶片用环氧树脂固化体系动力学争论点击此处查看全部新闻图片由图 5 可知：室温起始黏度为 400mP·a s随着温度的上升，体系受热后分子运动加剧，黏度呈下降趋势

4 结论<1）当温度低于 100℃时，四种固化体系均具有肯定的埋伏性当温度高于 100℃时，随着升温速率的不断提高，四种固化体系的固化反应特别快速，放热猛烈其中以 2， 4-EMI 和 DMP-30为促进剂的 EP/酸酐固化体系，其DSC曲线比较规章，放热峰既窄又高，并且反应过程中放热特别猛烈<2）采纳 Ozawa方程和 Kissinger 方程均可运算四种不同固化体系的活化能，并且两种方法运算出的活化能特别接近 <均小于 40kJ/mol ）同时反应级数都近似于一级反应，与 DSC曲线的单峰放热相吻合其中以三乙醇胺或可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结BH-1 为促进剂的 EP/酸酐固化体系具有最低的活化能和最小的反应级数，说明其反应活性极好<3）采纳 T- β 外推法和最小二乘法推导出四种固化体系的凝胶化温度、固化温度和后处理温度，进而确定其固化工艺为“80℃/2h →100℃/2h →120℃/2h ”<4）以 DMP-30为促进剂， EP/酸酐固化体系在等速升温 <1℃/min ）条件下的黏度特性与反应特性，完全满意风电叶片用复合材料对树脂基体的要求， 并且与固化工艺参数的确定具有肯定的吻合性。

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