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用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用

509   編輯:中冶有色技術(shù)網(wǎng)   來源:華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司  
2024-05-29 14:09:17
權(quán)利要求書: 1.一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,其制備原料包括:縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂0?5份、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯40?50份、單官能團(tuán)丙烯酸酯20?30份、雙官能團(tuán)丙烯酸酯10?20份、多官能團(tuán)丙烯酸酯5?10份、光引發(fā)劑0.5?2份、熱引發(fā)劑0.5?2份。

2.如權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備原料包括環(huán)氧樹脂和接枝單體,所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為170?200。

3.如權(quán)利要求2所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,所述接枝單體選自甲基丙烯酸、丙烯酸中的一種或兩種的混合物。

4.如權(quán)利要求2所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,所述接枝單體和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:(4?5.5)。

5.如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,所述單官能團(tuán)丙烯酸酯選自甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸(3,3,5?三甲基環(huán)己基)酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸異冰片酯、雙環(huán)戊烯基丙烯酸酯中的一種或多種的混合物。

6.如權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,所述雙官能團(tuán)丙烯酸酯選自1,4?丁二醇二丙烯酸酯、1,4?丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6?己二醇二甲基丙烯酸酯、2?甲基?1,3?丙二醇二丙烯酸酯、3?甲基?1,5?戊二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯中的一種或多種的混合物。

7.如權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,所述多官能團(tuán)丙烯酸酯選自乙氧化三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的一種或多種的混合物。

8.如權(quán)利要求1所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其特征在于,所述光引發(fā)劑選自(2,4,6?三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴ァ⒈交p(2,4,6?三甲基苯甲?;?氧化膦、1?羥基環(huán)己基苯基甲酮、二苯甲酮、二苯基乙酮、2,4?二羥基二苯甲酮、2?羥基?2?甲基?1?苯基丙酮、2?甲基?2?(4?嗎啉基)?1?[4?(甲硫基)苯基]?1?丙酮、異丙基硫雜蒽酮、安息香二甲醚、三芳基碘鎓鹽六氟銻酸三芳基锍中的一種或多種的混合物。

9.一種如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:將四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯、單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑進(jìn)行混合后制備得到光固化膠黏劑。

10.一種如權(quán)利要求1?8任一項(xiàng)所述的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的應(yīng)用,其特征在于,所述用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑在應(yīng)用過程中在波長為350?420nm的紫外光光源下、光照15?20min進(jìn)行固化成型。

說明書: 一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及C09J163/00技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用。背景技術(shù)[0002] 風(fēng)力發(fā)電在近二十多年來得到了快速的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電所使用的風(fēng)機(jī)的主體構(gòu)成的風(fēng)機(jī)葉片也得到了快速的發(fā)展。風(fēng)機(jī)葉片是使用環(huán)氧樹脂和玻璃纖維通過真空導(dǎo)入工藝成型的復(fù)合材料,其長度從十幾米到目前海上風(fēng)電的100多米長。通常風(fēng)機(jī)葉片的使用壽命是20年,目前早期的葉片進(jìn)入了使用時(shí)間上限,在風(fēng)沙和極端天氣的不斷腐蝕破壞下,大量風(fēng)機(jī)葉片出現(xiàn)了表面破損,破壞深度達(dá)到2mm~15mm,其嚴(yán)重破壞了風(fēng)機(jī)葉片的強(qiáng)度,并給風(fēng)機(jī)的運(yùn)行安全性帶來了極大挑戰(zhàn)。目前的修復(fù)方式是工人使用通用環(huán)氧樹脂對破損部位進(jìn)行表面處理后使用手糊或者真空導(dǎo)入工藝,在破損部位就行玻璃纖維和環(huán)氧樹脂的涂布修復(fù),此方式所使用的環(huán)氧樹脂需要加熱固化,并根據(jù)加熱溫度,其固化時(shí)間包括6~24h;修復(fù)施工的效率比較低,并給修復(fù)人員的安全性帶來挑戰(zhàn)。

[0003] 專利申請?zhí)枮镃N201910933580.2的中國專利公開了一種可光熱雙重固化的工程膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用,可采用紫外光或紫外光與加熱結(jié)合兩種方式固化成型,解決了遮光或半透明材料的粘結(jié)應(yīng)用限制,并不能只通過光照的方式解決固化的問題。[0004] 因此,提供一種能提高風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)后的強(qiáng)度及提高固化效率,是目前需要解決的主要技術(shù)問題。發(fā)明內(nèi)容[0005] 為了解決上面問題,本發(fā)明第一方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其制備原料包括:縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂0?5份、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯40?50份、單官能團(tuán)丙烯酸酯20?30份、雙官能團(tuán)丙烯酸酯10?20份、多官能團(tuán)丙烯酸酯5?10份、光引發(fā)劑0.5?2份、熱引發(fā)劑0.5?2份。

[0006] 優(yōu)選地,所述縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂為四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂。[0007] 所述四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂可購買的廠家為上海華誼樹脂有限公司,型號為AG601。[0008] 所述四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂的結(jié)構(gòu)式如結(jié)構(gòu)式(1)所示:[0009][0010] 優(yōu)選地,所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備原料包括環(huán)氧樹脂和接枝單體,所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為170?200。[0011] 進(jìn)一步地,所述環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為180?190。[0012] 優(yōu)選地,所述環(huán)氧樹脂包括但不限于雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、聚乙二醇二縮水甘油醚和聚丙二醇二縮水甘油醚中的一種或任意兩種及以上的混合物。[0013] 優(yōu)選地,所述接枝單體選自甲基丙烯酸、丙烯酸中的一種或兩種的混合物。[0014] 優(yōu)選地,所述接枝單體和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:(4?5.5)。[0015] 進(jìn)一步地,所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備原料包括環(huán)氧當(dāng)量為180?190的環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸、丙烯酸、對苯二酚、二甲基芐胺、叔丁基鄰苯二酚。[0016] 進(jìn)一步地,按重量份計(jì),所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備原料包括環(huán)氧當(dāng)量為180?190的環(huán)氧樹脂3500?4000份、甲基丙烯酸680?750份、丙烯酸60?80份、對苯二酚1?2.5份、二甲基芐胺7?10份、叔丁基鄰苯二酚1?3份。

[0017] 進(jìn)一步地,按重量份計(jì),所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備原料包括環(huán)氧當(dāng)量為180?190的環(huán)氧樹脂3750份、甲基丙烯酸709份、丙烯酸72份、對苯二酚1.5份、二甲基芐胺

8.86份、叔丁基鄰苯二酚2份。

[0018] 優(yōu)選地,所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備方法,包括以下步驟:向裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)瓶中依次加入一定配方量的環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸、丙烯酸、對苯二酚和二甲基芐胺,加料完畢后,開攪拌將反應(yīng)體系升溫至100℃,反應(yīng)50?70min,再逐步溫至110?120℃下反應(yīng)4?6h,當(dāng)體系環(huán)氧當(dāng)量達(dá)到2000?2400,且酸值小于5后,開始降溫,溫度降至80℃時(shí)加入叔丁基鄰苯二酚,繼續(xù)攪拌至50℃,出料得到改性環(huán)氧聚丙烯酸酯。[0019] 進(jìn)一步地,所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備方法,包括以下步驟:向裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)瓶中依次加入一定配方量的環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸、丙烯酸、對苯二酚和二甲基芐胺,加料完畢后,開攪拌將反應(yīng)體系升溫至100℃,反應(yīng)60min,再逐步溫至110?120℃下反應(yīng)5h,當(dāng)體系環(huán)氧當(dāng)量達(dá)到2000?2400,且酸值小于5后,開始降溫,溫度降至80℃時(shí)加入叔丁基鄰苯二酚,繼續(xù)攪拌至50℃,出料得到改性環(huán)氧聚丙烯酸酯。[0020] 所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備方法,將環(huán)氧樹脂和接枝單體進(jìn)行混合后,在二甲基芐胺的作用下進(jìn)行開環(huán)接枝反應(yīng),達(dá)到理論的環(huán)氧當(dāng)量后,降溫至室溫,得到部分開環(huán)的保留10%~20%環(huán)氧基團(tuán)的改性環(huán)氧聚丙烯酸酯。[0021] 為了提高固化效率,申請人在實(shí)現(xiàn)過程中發(fā)現(xiàn)通過對環(huán)氧樹脂采用接枝單體進(jìn)行改性,采用環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為170?200,特別是采用環(huán)氧樹脂的環(huán)氧當(dāng)量為180?190,接枝單體和環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:(4?5.5),所述接枝單體選自甲基丙烯酸、丙烯酸中的一種或兩種的混合物;進(jìn)一步采用裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)瓶中依次加入一定配方量的環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸、丙烯酸、對苯二酚和二甲基芐胺,加料完畢后,開攪拌將反應(yīng)體系升溫至100℃,反應(yīng)50?70min,再逐步溫至110?120℃下反應(yīng)4?6h,當(dāng)體系環(huán)氧當(dāng)量達(dá)到2000?2400,且酸值小于5后,開始降溫,溫度降至80℃時(shí)加入叔丁基鄰苯二酚,繼續(xù)攪拌至50℃,出料得到改性環(huán)氧聚丙烯酸酯實(shí)現(xiàn)了在環(huán)氧分子結(jié)構(gòu)中接支丙烯酸雙鍵,并得到部分開環(huán)的保留10%~20%環(huán)氧基團(tuán)的改性環(huán)氧聚丙烯酸酯,可以實(shí)現(xiàn)改性環(huán)氧聚丙烯酸酯在光、熱的雙重固化條件下形成交聯(lián)固化結(jié)構(gòu),提高固化效率。[0022] 優(yōu)選地,所述單官能團(tuán)丙烯酸酯選自甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸(3,3,5?三甲基環(huán)己基)酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、丙烯酸異冰片酯、環(huán)脂肪族甲基丙烯酸酯、雙環(huán)戊烯基丙烯酸酯中的一種或多種的混合物。[0023] 進(jìn)一步地,所述單官能團(tuán)丙烯酸酯為丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯中的至少一種。[0024] 所述丙烯酸羥丙酯的CAS號為2918?23?2。[0025] 所述甲基丙烯酸羥乙酯的CAS號為868?77?9。[0026] 所述甲基丙烯酸羥丙酯的CAS號為27813?02?1。[0027] 優(yōu)選地,所述雙官能團(tuán)丙烯酸酯選自1,4?丁二醇二丙烯酸酯、1,4?丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6?己二醇二甲基丙烯酸酯、2?甲基?1,3?丙二醇二丙烯酸酯、3?甲基?1,5?戊二醇二丙烯酸酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯中的一種或多種的混合物。[0028] 進(jìn)一步地,所述雙官能團(tuán)丙烯酸酯為丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、1,4?丁二醇二丙烯酸酯中的至少一種。[0029] 所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯的CAS號為84170?74?1。[0030] 所述二丙二醇二丙烯酸酯的CAS號為57472?68?1。[0031] 所述1,4?丁二醇二丙烯酸酯的CAS號為1070?70?8。[0032] 優(yōu)選地,所述多官能團(tuán)丙烯酸酯選自乙氧化三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的一種或多種的混合物。[0033] 進(jìn)一步地,所述多官能團(tuán)丙烯酸酯為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯中的至少一種。[0034] 所述三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的CAS號為15625?89?5。[0035] 所述三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的CAS號為3290?92?4。[0036] 所述三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的CAS號為15625?89?5。[0037] 所述丙氧基化甘油三丙烯酸酯的CAS號為52408?84?1。[0038] 優(yōu)選地,所述光引發(fā)劑選自(2,4,6?三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦、2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴?、苯基雙(2,4,6?三甲基苯甲?;?氧化膦、1?羥基環(huán)己基苯基甲酮、二苯甲酮、二苯基乙酮、2,4?二羥基二苯甲酮、2?羥基?2?甲基?1?苯基丙酮、2?甲基?2?(4?嗎啉基)?1?[4?(甲硫基)苯基]?1?丙酮、異丙基硫雜蒽酮、安息香二甲醚、三芳基碘鎓鹽六氟銻酸三芳基锍中的一種或多種的混合物。[0039] 進(jìn)一步地,所述光引發(fā)劑為(2,4,6?三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、苯基雙(2,4,6?三甲基苯甲?;?氧化膦、2?羥基?2?甲基?1?苯基丙酮、2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴ァ⒍郊淄?、異丙基硫雜蒽酮中的至少一種。

[0040] 所述(2,4,6?三甲基苯甲?;?二苯基氧化膦的CAS號為75980?60?8。[0041] 所述苯基雙(2,4,6?三甲基苯甲?;?氧化膦的CAS號為162881?26?7。[0042] 所述2?羥基?2?甲基?1?苯基丙酮的CAS號為7473?98?5。[0043] 所述2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴サ腃AS號為84434?11?7。[0044] 所述二苯甲酮的CAS號為119?61?9。[0045] 所述異丙基硫雜蒽酮的CAS號為5495?84?1。[0046] 優(yōu)選地,所述熱引發(fā)劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、芳香胺、過氧化苯甲酰、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲酸叔丁酯中一種或多種的混合物。[0047] 進(jìn)一步地,所述熱引發(fā)劑為芳香胺、過氧化苯甲酰中的至少一種。[0048] 為了提高用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度以及應(yīng)用過程中與修復(fù)基體材料之間的粘合強(qiáng)度以及光固化膠黏劑的固化效率,申請人在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn),通過采用本申請制備得到的改性環(huán)氧聚丙烯酸酯與四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯在光引發(fā)劑和熱引發(fā)劑的作用下可以獲得較高的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度以及應(yīng)用過程中與修復(fù)基體材料之間的粘合強(qiáng)度,并且光固化膠黏劑的固化效率也得到大大的提升,可能的原因是改性環(huán)氧聚丙烯酸酯具有丙烯酸雙鍵,并保留部分環(huán)氧基團(tuán),丙烯酸雙鍵在光固化條件下的固化速率快,并且固化過程中產(chǎn)生熱量,可以為環(huán)氧基團(tuán)的交聯(lián)固化提供熱量,無需再進(jìn)行加熱固化,實(shí)現(xiàn)了光熱的雙重固化結(jié)構(gòu),并且環(huán)氧基團(tuán)能與以環(huán)氧樹脂為基材的風(fēng)機(jī)葉片的結(jié)合力高;通過加入單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯可以降低改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的粘度,提高了改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的加工性能,并且單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯與改性環(huán)氧聚丙烯酸酯在光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑的作用下進(jìn)一步產(chǎn)生交聯(lián)固化結(jié)構(gòu),提升了用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度以及應(yīng)用過程中與修復(fù)基體材料之間的粘合強(qiáng)度以及光固化膠黏劑的固化效率。[0049] 本發(fā)明第二方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的制備方法,包括以下步驟:將四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯、單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑進(jìn)行混合后制備得到光固化膠黏劑。[0050] 本發(fā)明第三方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的應(yīng)用,所述用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑在應(yīng)用過程中在波長為350?420nm的紫外光光源下、光照15?20min進(jìn)行固化成型。

[0051] 所述用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑在應(yīng)用過程中采用真空導(dǎo)入工藝或手糊工藝作用在風(fēng)機(jī)需要修復(fù)的部位。[0052] 有益效果[0053] 1.本發(fā)明中通過制備改性環(huán)氧聚丙烯酸可以實(shí)現(xiàn)丙烯酸雙鍵在光固化條件下的固化速率快,并且固化過程中產(chǎn)生熱量,可以為環(huán)氧基團(tuán)的交聯(lián)固化提供熱量,無需再進(jìn)行加熱固化,獲得光熱的雙重固化交聯(lián)結(jié)構(gòu)。[0054] 2.本發(fā)明制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑在應(yīng)用過程中的修復(fù)方法便捷,無需加熱固化,實(shí)現(xiàn)在光照15?20min下進(jìn)行固化成型;與通用環(huán)氧修復(fù)過程相比,通用環(huán)氧樹脂的修復(fù)固化過程就需要6~24h。[0055] 3.本發(fā)明中通過采用改性環(huán)氧聚丙烯酸與四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂及單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯進(jìn)行配合作用后獲得具有高拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度的光固化膠黏劑。[0056] 4.通過采用本發(fā)明制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑與環(huán)氧樹脂基材的風(fēng)機(jī)葉片的結(jié)合力高,并能提升修復(fù)成型后的風(fēng)機(jī)葉片基材的彎曲強(qiáng)度。[0057] 5.本發(fā)明中通過采用單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯與改性環(huán)氧聚丙烯酸進(jìn)行配合作用,可以稀釋改性環(huán)氧聚丙烯酸的粘度,提高改性環(huán)氧聚丙烯酸的加工性能。[0058] 6.本發(fā)明通過制備得到用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,優(yōu)于通用環(huán)氧樹脂的力學(xué)性能,并且同時(shí)可使用U燈進(jìn)行光照固化,固化時(shí)間可縮短為15min,經(jīng)過驗(yàn)證,修復(fù)的復(fù)合材料強(qiáng)度和性能達(dá)到并超過了采用通用環(huán)氧樹脂對風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)強(qiáng)度,具有很好的發(fā)展前景。附圖說明[0059] 圖1為光固化膠黏劑應(yīng)用在單軸玻纖布上并進(jìn)行固化實(shí)驗(yàn)過程圖。具體實(shí)施方式[0060] 實(shí)施例1[0061] 所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備原料,按重量份計(jì),包括環(huán)氧當(dāng)量為180?190的環(huán)氧樹脂3750份、甲基丙烯酸709份、丙烯酸72份、對苯二酚1.5份、二甲基芐胺8.86份、叔丁基鄰苯二酚2份。[0062] 所述環(huán)氧樹脂的購買廠家為南亞塑膠工業(yè)股份有限公司,型號為NPEL?127。[0063] 所述甲基丙烯酸的CAS號為79?41?4。[0064] 所述丙烯酸的CAS號為79?10?7。[0065] 所述對苯二酚的CAS號為123?31?9。[0066] 所述二甲基芐胺的CAS號為585?32?0。[0067] 所述叔丁基鄰苯二酚的CAS號為27213?78?1。[0068] 所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯的制備方法,包括以下步驟:向裝有溫度計(jì)、攪拌器和回流冷凝管的反應(yīng)瓶中依次加環(huán)氧當(dāng)量為180?190的環(huán)氧樹脂3750份、甲基丙烯酸709份、丙烯酸72份、對苯二酚1.5份、二甲基芐胺8.86份,加料完畢后,開攪拌將反應(yīng)體系升溫至100℃,反應(yīng)60min,再逐步溫至110℃下反應(yīng)5h,當(dāng)體系環(huán)氧當(dāng)量達(dá)到2000?2400,且酸值小于5mgKOH/g后,開始降溫,溫度降至80℃時(shí)加入叔丁基鄰苯二酚2份,繼續(xù)攪拌至50℃,出料得到改性環(huán)氧聚丙烯酸酯。

[0069] 按照GB/T6743?2008標(biāo)準(zhǔn)方法測試酸值。[0070] 實(shí)施例2[0071] 本實(shí)施例第一方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其制備原料包括:四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂2份、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯48份、單官能團(tuán)丙烯酸酯25份、雙官能團(tuán)丙烯酸酯15份、多官能團(tuán)丙烯酸酯10份、光引發(fā)劑1份、熱引發(fā)劑1份。[0072] 所述四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂的購買廠家為上海華誼樹脂有限公司,型號為AG601。[0073] 所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯為實(shí)施例1中制備得到的改性環(huán)氧聚丙烯酸酯。[0074] 所述單官能團(tuán)丙烯酸酯為丙烯酸羥丙酯。[0075] 所述丙烯酸羥丙酯的CAS號為2918?23?2。[0076] 所述雙官能團(tuán)丙烯酸酯為丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯。[0077] 所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯的CAS號為84170?74?1。[0078] 所述多官能團(tuán)丙烯酸酯為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。[0079] 所述三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的CAS號為15625?89?5。[0080] 所述光引發(fā)劑為2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴ズ彤惐螂s蒽酮的混合物,其重量比為1:1。[0081] 所述2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴サ腃AS號為84434?11?7。[0082] 所述異丙基硫雜蒽酮的CAS號為5495?84?1。[0083] 所述熱引發(fā)劑為芳香胺。[0084] 所述芳香胺的購買廠家為上海華誼樹脂有限公司,型號為AMI?1。[0085] 本實(shí)施例第二方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的制備方法,包括以下步驟:將四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯、單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑進(jìn)行混合后制備得到光固化膠黏劑。[0086] 本實(shí)施例第三方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的應(yīng)用,所述用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑在應(yīng)用過程中,按重量百分比計(jì),取本實(shí)施例制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑38%、單軸玻纖布62%,采用真空導(dǎo)入工藝將光固化膠黏劑修復(fù)到單軸玻纖布表面,并在波長為395nm的紫外光光源下、光照15min進(jìn)行固化成型。[0087] 所述紫外光光源照射到光固化膠黏劑表面的能量密度為40mw/cm2。[0088] 所述單軸玻纖布的規(guī)格為1250g/m2,型號為E8?UD1250?390,購買廠家為浙江恒石纖維基業(yè)有限公司。[0089] 所述真空導(dǎo)入工藝的加工步驟包括:[0090] A1.清理模具,然后在模具表面涂刷脫模劑;[0091] A2.將2層E8?UD1250?390玻璃纖維增強(qiáng)材料鋪在模具表面,增強(qiáng)材料鋪好后,用剪刀剪去多余的纖維;[0092] A3.將脫模布蓋住整個(gè)玻璃纖維增強(qiáng)材料,且在玻璃纖維增強(qiáng)材料的邊緣多出1mm左右;[0093] A4.在脫模布的表面鋪上導(dǎo)流網(wǎng),導(dǎo)流網(wǎng)的距離玻璃纖維增強(qiáng)材料3?5cm左右遠(yuǎn)即導(dǎo)流網(wǎng)的尺寸比玻璃纖維增強(qiáng)材料小一點(diǎn);[0094] A5.按照預(yù)先設(shè)計(jì)的流道在模腔中相應(yīng)位置放置螺線管作為樹脂流道和抽真空管,并將硅膠接嘴穿過螺線管;[0095] A6.管線布置好后,在表面鋪上真空袋膜,鋪設(shè)過程中將四邊中間段用密封膠帶搭接成凸起形式,防止真空袋膜出現(xiàn)架橋現(xiàn)象;[0096] A7.將導(dǎo)流管插入進(jìn)樹脂和抽真空端的硅膠接嘴中,并用密封膠密封;[0097] A8.用管夾將進(jìn)光固化膠黏劑端導(dǎo)流管加緊,確保創(chuàng)造密封環(huán)境。打開真空泵,抽出真空袋里的空氣,暫時(shí)關(guān)掉真空泵并用管夾夾緊抽真空端導(dǎo)流管,半小時(shí)后保證真空泵指針無變動(dòng);[0098] A9.保持真空泵運(yùn)行,輕輕擰開光固化膠黏劑導(dǎo)流管上的管夾,光固化膠黏劑被吸進(jìn)導(dǎo)流管開始導(dǎo)流。當(dāng)光固化膠黏劑抵達(dá)光固化膠黏劑收集器時(shí),用管卡關(guān)閉進(jìn)料口端的導(dǎo)流管,停止導(dǎo)流。[0099] 實(shí)施例3[0100] 本實(shí)施例第一方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其制備原料包括:四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂5份、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯50份、單官能團(tuán)丙烯酸酯20份、雙官能團(tuán)丙烯酸酯15份、多官能團(tuán)丙烯酸酯10份、光引發(fā)劑1份、熱引發(fā)劑0.5份。[0101] 所述四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂的購買廠家為上海華誼樹脂有限公司,型號為AG601。[0102] 所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯為實(shí)施例1中制備得到的改性環(huán)氧聚丙烯酸酯。[0103] 所述單官能團(tuán)丙烯酸酯為甲基丙烯酸羥乙酯。[0104] 所述甲基丙烯酸羥乙酯的CAS號為868?77?9。[0105] 所述雙官能團(tuán)丙烯酸酯為二丙二醇二丙烯酸酯。[0106] 所述二丙二醇二丙烯酸酯的CAS號為57472?68?1。[0107] 所述多官能團(tuán)丙烯酸酯為三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯。[0108] 所述三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的CAS號為3290?92?4。[0109] 所述光引發(fā)劑為苯基雙(2,4,6?三甲基苯甲?;?氧化膦和2?羥基?2?甲基?1?苯基丙酮的混合物,其重量比為1:1。[0110] 所述苯基雙(2,4,6?三甲基苯甲酰基)氧化膦的CAS號為162881?26?7。[0111] 所述2?羥基?2?甲基?1?苯基丙酮的CAS號為7473?98?5。[0112] 所述熱引發(fā)劑為過氧化苯甲酰。[0113] 所述過氧化苯甲酰的CAS號為94?36?0。[0114] 本實(shí)施例第二方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的制備方法,包括以下步驟:將四官能團(tuán)縮水甘油胺型環(huán)氧樹脂、改性環(huán)氧聚丙烯酸酯、單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯、光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑進(jìn)行混合后制備得到光固化膠黏劑。[0115] 本實(shí)施例第三方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的應(yīng)用,所述用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑在應(yīng)用過程中,按重量百分比計(jì),取本實(shí)施例制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑38%、單軸玻纖布62%,采用真空導(dǎo)入工藝將光固化膠黏劑修復(fù)到單軸玻纖布表面,并在波長為395nm的紫外光光源下、光照15min進(jìn)行固化成型。[0116] 所述真空導(dǎo)入工藝的加工步驟同實(shí)施例2。[0117] 所述紫外光光源照射到光固化膠黏劑表面的能量密度為40mw/cm2。[0118] 所述單軸玻纖布的規(guī)格為1250g/m2,型號為E8?UD1250?390,購買廠家為浙江恒石纖維基業(yè)有限公司[0119] 實(shí)施例4[0120] 本實(shí)施例第一方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑,其制備原料包括:改性環(huán)氧聚丙烯酸酯45份、單官能團(tuán)丙烯酸酯25份、雙官能團(tuán)丙烯酸酯20份、多官能團(tuán)丙烯酸酯10份、光引發(fā)劑1份。[0121] 所述改性環(huán)氧聚丙烯酸酯為實(shí)施例1中制備得到的改性環(huán)氧聚丙烯酸酯。[0122] 所述單官能團(tuán)丙烯酸酯為甲基丙烯酸羥丙酯。[0123] 所述甲基丙烯酸羥丙酯的CAS號為27813?02?1。[0124] 所述雙官能團(tuán)丙烯酸酯為1,4?丁二醇二丙烯酸酯和丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯的混合物,其重量比為1:1。[0125] 所述1,4?丁二醇二丙烯酸酯的CAS號為1070?70?8。[0126] 所述丙氧化新戊二醇二丙烯酸酯的CAS號為84170?74?1。[0127] 所述多官能團(tuán)丙烯酸酯為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯和丙氧基化甘油三丙烯酸酯的混合物,其重量比為1:1。[0128] 所述三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的CAS號為15625?89?5。[0129] 所述丙氧基化甘油三丙烯酸酯的CAS號為52408?84?1。[0130] 所述光引發(fā)劑為2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴ズ投郊淄幕旌衔?,其重量比為1:1。[0131] 所述2,4,6?三甲基苯甲?;交⑺嵋阴サ腃AS號為84434?11?7。[0132] 所述二苯甲酮的CAS號為119?61?9。[0133] 本實(shí)施例第二方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的制備方法,包括以下步驟:將改性環(huán)氧聚丙烯酸酯、單官能團(tuán)丙烯酸酯、雙官能團(tuán)丙烯酸酯、多官能團(tuán)丙烯酸酯、光引發(fā)劑進(jìn)行混合后制備得到光固化膠黏劑。[0134] 本實(shí)施例第三方面提供了一種用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的應(yīng)用,所述用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑在應(yīng)用過程中,按重量百分比計(jì),取本實(shí)施例制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑40%、單軸玻纖布60%,采用手糊工藝將光固化膠黏劑修復(fù)到單軸玻纖布表面,并在波長為395nm的紫外光光源下、光照15min進(jìn)行固化成型。[0135] 所述紫外光光源照射到光固化膠黏劑表面的能量密度為40mw/cm2。[0136] 所述單軸玻纖布的規(guī)格為1250g/m2,型號為E8?UD1250?390,購買廠家為浙江恒石纖維基業(yè)有限公司。[0137] 所述手糊工藝的加工步驟包括以下步驟:[0138] S1.清理模具,然后在模具表面涂刷脫模劑;[0139] S2.在模具表面倒入光固化膠黏劑,用輥輪輥平整,鋪上1層E8?UD1250?390玻璃纖維增強(qiáng)材料,輥均勻后,再重復(fù)操作一次,直至鋪上2層E8?UD1250?390玻璃纖維增強(qiáng)材料;[0140] S3.將PET薄膜覆蓋在表面。[0141] 對比例1[0142] 采用常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂替代本申請中制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑。[0143] 所述常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂的購買廠家為南亞塑膠工業(yè)股份有限公司,型號NPEL?128。[0144] 本實(shí)施例提供了常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂的應(yīng)用,所述常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂在應(yīng)用過程中,按重量份計(jì),取常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂劑40份、單軸玻纖布60份,采用手糊工藝將常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂劑修復(fù)到單軸玻纖布表面,并在65℃下加熱2h和75℃下加熱4h條件下進(jìn)行加熱固化成型。[0145] 所述單軸玻纖布的規(guī)格為1250g/m2,型號為E8?UD1250?390,購買廠家為浙江恒石纖維基業(yè)有限公司。[0146] 所述手糊工藝的加工步驟同實(shí)施例4。[0147] 性能測試[0148] 一.用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的性能測試[0149] 將實(shí)施例2?4制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑與常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂作為對比例進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、拉伸模量、彎曲強(qiáng)度、彎曲模量測試,測試結(jié)果見表1。[0150] 表1[0151]測試項(xiàng)目 實(shí)施例1 實(shí)施例2 實(shí)施例3 對比例1 測試標(biāo)準(zhǔn)

拉伸強(qiáng)度/MPa 90.6 91.7 83.5 69.1 GB/T2567?2021

拉伸模量/MPa 4066 4068 3996 3092 GB/T2567?2021

彎曲強(qiáng)度/MPa 147 140 136 115 GB/T2567?2021

彎曲模量/MPa 3864 3842 3934 3192 GB/T2567?2021

[0152] 二.用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑的應(yīng)用性能測試[0153] 將實(shí)施例2?4制備得到的用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑與常規(guī)葉片修復(fù)用雙酚A型環(huán)氧樹脂作為對比例分別作用在單軸玻纖布上進(jìn)行不同條件下的固化,測試固化后單軸玻纖布的90°拉伸強(qiáng)度、0°彎曲強(qiáng)度、層間剪切強(qiáng)度及搭接剪切強(qiáng)度,測試結(jié)果見表2;光固化膠黏劑應(yīng)用在單軸玻纖布上并進(jìn)行固化實(shí)驗(yàn)過程見圖1。

[0154] 表2[0155][0156]



聲明:
“用于風(fēng)機(jī)葉片修復(fù)的光固化膠黏劑及其制備方法和應(yīng)用” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
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