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CN109468113A - 一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶 - Google Patents

一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶 Download PDF

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CN109468113A CN201710803624.0A CN201710803624A CN109468113A CN 109468113 A CN109468113 A CN 109468113A CN 201710803624 A CN201710803624 A CN 201710803624A CN 109468113 A CN109468113 A CN 109468113A
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刘志培
王建斌
陈田安
解海华
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Abstract

一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为100:30；A组分由以下质量份的原料组成：多元醇45‑55份；钙粉35‑38份；除水剂4‑5份；钛白粉5‑10份；消泡剂0.5‑1份；附着力促进剂0.3‑0.5份；润湿分散剂0.2‑0.5份；B组分由以下质量份的原料组成：碳化二亚胺改性的MDI‑50 75份；聚合MDI 25份。本发明的灌封胶无溶剂，环保，低粘度，可室温固化，具有成本低、粘接强度高，操作时间长，耐候性好，耐高低温性能优异在‑40‑110℃每1h一个循环经120个循环后不开裂，可以在较宽的温度范围内使用等优点。

Description

一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶
技术领域
本发明属于聚氨酯胶黏剂技术领域，具体涉及一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶及其制备方法。
背景技术
随着经济技术的发展，环保问题也变得越发重要，其中风力发电是目前最环保、节能的发电方式之一，但受环境、气候等因素的影响风力发电机组内部磁钢存在锈蚀、腐蚀的风险，因此迫切需要开发一种树脂对其进行灌封保护，以延长其使用寿命。
目前用于风力发电机组灌封的树脂主要有环氧树脂、聚氨酯两种体系。虽然环氧树脂体系具有粘接强度高、耐腐蚀、操作时间长等优点；但其存在对温度变化容忍度低、韧性差、耐候性较差等缺点，使其在户外放置一年后，树脂便开始出现粉化、龟裂等现象。
然而市面现存的粘接强度高的聚氨酯灌封胶存在操作时间短、耐高低温性能差不能满足使用要求；而操作时间长、耐高低温性能好的聚氨酯灌封胶又存在粘接强度低、粘度高、成本高等缺点。因此，需要迫切研发一种操作时间长、粘接强度高、耐高低温性能优异、价格低廉的灌封胶树脂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶组合物，本发明可以克服以上树脂的缺点，保证制品满足-40-110℃ 每1h一循环120个循环无开裂，对钢具有较高的粘接力，在户外使用25年也不会发生剥落、开裂等现象。
为达到上述的目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶组合物，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为100:30；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
多元醇45-55份；
钙粉35-38份；
除水剂4-5份；
钛白粉5-10份；
消泡剂0.5-1份；
附着力促进剂0.3-0.5份；
润湿分散剂0.2-0.5份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
碳化二亚胺改性的MDI-50 75份；
聚合MDI 25份。
所述多元醇为双酚A型聚醚多元醇、油脂多元醇中的三种或四种的混合物；所述双酚A改性多元醇为上海泰伦德化工生产的DIO320；所述油脂多元醇为蓖麻油改性多元醇Caspol1842、Caspol5005、sovermol860以及上海精日化工新材料生产的A-4330与A-4320中的两种或三种的混合物；通过多元醇的搭配不仅可以获得优异的操作时间还可以获得较高的粘接强度。
所述钙粉目数为2000目。
所述除水剂为分子筛、噁唑烷中的一种或两种的混合物。
所述消泡剂为毕克化学生产的BYK535，道康宁生产的ACP1400、ACP1000中的一种。
所述附着力促进剂为道康宁生产的A-link597、A-link599，坚毅化学的SIV0203中的一种；通过附着力促进剂的选择不仅可以提高其常温粘接强度还可以大大提高其高温粘接强度。
所述润湿分散剂为味之素生产的AL-M，TTS中的一种；此润湿分散剂可以将难以浸润分散的钙粉以及钛白粉充分润湿分散，大大增加了消泡效率。
所述碳化二亚胺改性的MDI-50为万华化学生产的WANNATE1620；选择碳化二亚胺改性的MDI-50不仅可以避免后期结晶提高了储存稳定性而且大大延长了操作时间。
所述聚合MDI为亨斯曼生产的Suprasec2211、Suprasec3251，拜耳生产的Rubinate9016中的一种。
一种制备上述用于风力发电机披覆保护的灌封胶的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取多元醇45~55份；钙粉35~38份；钛白粉5~10份缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨均匀后的混合物转入混合反应釜中，在向混合反应釜中加入除水剂4~5份，消泡剂0.5~1份；附着力促进剂0.3~0.5份，润湿分散剂0.2~0.5份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌60min，既得A组分；
②B组分的制备：取碳化二亚胺改性的MDI-50 75份，聚合MDI 25份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌,30min，即得 B组分；
③将A、B量组分按质量比为100:30的比例混合均匀既得用于风力发电机披覆保护的灌封胶。
与现有技术相比。本发明具有以下优点：
1）本发明是一种双组份聚氨酯胶黏剂材料，使用时，A、B两组分按质量比100:30进行混合反应，操作简单，在常温下即可固化并在较高的温度下具有优异的粘接性能，25℃剪切强度>20MPa，60℃剪切强度>13MPa，100℃剪切强度>6MPa；将A、B组分均匀混合后，25℃条件下，混合物凝胶时间>3h,解决了以往高强度聚氨酯灌封胶操作时间短的问题；
2）与传统的双组份聚氨酯灌封胶相比，本发明的双组份胶黏剂无挥发性的有毒溶剂，避免了施胶过程中有机溶剂对施胶人员的身体健康造成伤害，同时避免了有机溶剂挥发到空气当中污染环境，是一种清洁环保无毒低能耗的胶黏剂材料。
3）传统的双组份聚氨酯灌封胶相比，本发明的双组份聚氨酯胶黏剂材料所选原料简单易得、价格低廉使其具有粘度低，成本低廉，固化后胶层无泡等特点。
4）与传统的高粘接强度聚氨酯胶黏剂材料相比，本发明的双组份聚氨酯材料具有优异的耐高低温冲击、耐盐雾性能，A、B组分均匀混合后披覆在45#钢板上，固化后分别经高低温冲击试验、耐盐雾试验以及高温高湿试验,胶体无开裂，界面无脱落现象。
具体实施方式
实施例1
所述A组分由以下质量份的原料组成：
Sovermol860：15份；
Caspol1842：6份；
Caspol5005:24份；
钙粉：38份；
钛白粉：10份；
分子筛：5份；
ACP1400：1份；
A-Link597：0.5份；
AL-M：0.5份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
Wannate1620：75份；
Suprasec2211：25份。
一种制备本实施例所述聚氨酯灌封胶的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取Sovermol860 15份，Caspol1842 6份，Caspol5005 24份，钙粉38份，钛白粉10份缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨均匀后的混合物转入混合反应釜中，在向混合反应釜中加入分子筛5份，ACP1400 1份；A-Link597 0.5份，AL-M 0.5份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌60min，既得A组分；
②B组分的制备：取Wannate1620 75份，Suprasec2211 25份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌,30min，即得 B组分；
③将A、B量组分按质量比为100:30的比例混合均匀既得用于风力发电机披覆保护的灌封胶。
将A、B两组分按质量比为100:30进行混合，25℃条件下，混合物粘度为750mp.s,凝胶时间为205min。
实施例2
所述A组分由以下质量份的原料组成：
Sovermol860：10份；
DIO320 5份：5份；
4320 40份：40份；
钙粉：35份；
钛白粉：5份；
噁唑烷：4份；
BYK535：0.5份；
A-Link599：0.3份；
TTS：0.2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
Wannate1620：75份；
Suprasec2211：25份。
一种制备本实施例所述聚氨酯灌封胶的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取Sovermol860 10份，DIO320 5份，4320 40份，钙粉35份，钛白粉5份缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨均匀后的混合物转入混合反应釜中，在向混合反应釜中加入噁唑烷4份，BYK535 0.5份,A-Link599 0.3份，TTS 0.2份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌60min，既得A组分；
②B组分的制备：取Wannate1620 75份，Suprasec2211 25份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌,30min，即得B组分；
③将A、B量组分按质量比为100:30的比例混合均匀既得用于风力发电机披覆保护的灌封胶。
将A、B两组分按质量比为100:30进行混合，25℃条件下，混合物粘度为640mp.s,凝胶时间为198min。
实施例3
所述A组分由以下质量份的原料组成：
Sovermol860：20份；
Caspol1842：10份；
Caspol5005:20份；
钙粉：35份；
钛白粉：10份；
噁唑烷：4份；
ACP1000：0.5份；
SIV0203：0.3份；
TTS：0.2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
Wannate1620：75份；
Rubinate9016：25份。
一种制备本实施例所述聚氨酯灌封胶的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取Sovermol860 20份，Caspol1842 10份，Caspol5005 40份，钙粉35份，钛白粉10份缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨均匀后的混合物转入混合反应釜中，在向混合反应釜中加入噁唑烷4份，ACP1000 0.5份,SIV0203 0.3份，TTS 0.2份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌60min，既得A组分；
②B组分的制备：取Wannate1620 75份，Rubinate9016 25份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌,30min，即得B组分；
③将A、B量组分按质量比为100:30的比例混合均匀既得用于风力发电机披覆保护的灌封胶。
将A、B两组分按质量比为100:30进行混合，25℃条件下，混合物粘度为690mp.s,凝胶时间为190min。
实施例4
所述A组分由以下质量份的原料组成：
Sovermol860：15份；
Caspol1842：10份；
Caspol5005:20份；
4330:4份；
钙粉：36份；
钛白粉：10份；
噁唑烷：4份；
ACP1000：0.5份；
SIV0203：0.3份；
TTS：0.2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
Wannate1620：75份；
Suprasec3251：25份。
一种制备本实施例所述聚氨酯灌封胶的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取Sovermol860 15份，Caspol1842 10份，Caspol5005 20份，4330 4份，钙粉36份，钛白粉10份缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨均匀后的混合物转入混合反应釜中，在向混合反应釜中加入噁唑烷4份，ACP1000 0.5份,SIV0203 0.3份，TTS0.2份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌60min，既得A组分；
②B组分的制备：取Wannate1620 75份，Suprasec3251 25份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌,30min，即得B组分；
③将A、B量组分按质量比为100:30的比例混合均匀既得用于风力发电机披覆保护的灌封胶。
将A、B两组分按质量比为100:30进行混合，25℃条件下，混合物粘度为680mp.s,凝胶时间为190min。
对比例1
所述A组分由以下质量份的原料组成：
蓖麻油：70份；
钙粉：20份；
钛白粉：5份；
噁唑烷：4份；
ACP1000：0.5份；
SIV0203：0.3份；
TTS：0.2份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
Suprasec2211：100份。
一种制备本实施例所述聚氨酯灌封胶的方法，包括以下步骤：
①A组分的制备：取蓖麻油70份，钙粉20份，钛白粉5份缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨均匀后的混合物转入混合反应釜中，在向混合反应釜中加入噁唑烷4份，ACP1000 0.5份,SIV0203 0.3份，TTS 0.2份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌60min，既得A组分；
②B组分的制备：Suprasec2211 100份，即得B组分；
③将A、B量组分按质量比为100:30的比例混合均匀既得聚氨酯灌封胶。
将A、B两组分按质量比为100:30进行混合，25℃条件下，混合物粘度为1000mpa.s,凝胶时间为87min。
实验例和对比例的相关性能测试
将所述A、B组分混合后参照GB/12007.7-1989《环氧树脂凝胶时间测定方法》、GB/T2794-1995《胶黏剂粘度的测定》；将所述A、B组分混合固化后参照GB/T7124-2008《胶黏剂拉伸剪切强度的测定》进行性能测试；将所述A、B组分披覆在钢板上，耐高低温性能按照-40-110℃ 每1h一个循环120个循环进行测试，参照GB/T2423.17-93《中型盐雾试验标准》进行盐雾试验测试，高温高湿试验在温度85℃湿度85%的环境条件下放置168h进行测试，结果示于表1。
表1
性能 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对比例
25℃剪切强度/MPa 21 20.5 22 21.2 11
60℃剪切强度/Mpa 13.5 13.6 14.1 13.9 4
100℃剪切强度/Mpa 6.5 6.3 6.6 7.1 1.2
凝胶时间/min 205 198 190 190 87
高低温冲击后胶体界面状态 无脱落、无开裂 无脱落、无开裂 无脱落、无开裂 无脱落、无开裂 胶体无开裂、与钢板界面脱落
盐雾试验后状态/168h 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板锈蚀，胶体无开裂
高温高湿试验后状态/168h 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板无锈蚀，胶体无开裂 钢板轻微锈蚀，与轻微钢板脱落
。由表1可以看出与传统聚氨酯灌封胶相比，经过使用改性的油脂多元醇之后，使灌封胶具有较长的操作时间，并且在较高温度范围内具有优异的粘接强度；此外，该灌封胶同时具有优异的耐高低温、耐盐雾性能、耐候性能，可满足在严酷的环境下实现对所披覆物体的保护。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不是用于限制本发明范围，凡是在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均已该包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于风力发电机披覆保护的灌封胶，其特征在于，包括A、B两种组分，所述A、B两种组分的质量比为100:30；
所述A组分由以下质量份的原料组成：
多元醇45-55份；
钙粉35-38份；
除水剂4-5份；
钛白粉5-10份；
消泡剂0.5-1份；
附着力促进剂0.3-0.5份；
润湿分散剂0.2-0.5份；
所述B组分由以下质量份的原料组成：
碳化二亚胺改性的MDI-50 75份；
聚合MDI 25份；
所述多元醇为上海泰伦德化工生产的DIO320、蓖麻油改性多元醇Caspol1842、Caspol5005、sovermol860以及上海精日化工新材料生产的A-4330与A-4320中的三种或四种的混合物。
2.根据权利要求1所述的灌封胶，其特征在于，所述钙粉目数为2000目；所述除水剂为分子筛、噁唑烷中的一种或两种的混合物；所述消泡剂为毕克化学生产的BYK535，道康宁生产的ACP1400、ACP1000中的一种。
3.根据权利要求1所述的灌封胶，其特征在于，所述附着力促进剂为道康宁生产的A-link597、A-link599，坚毅化学的SIV0203中的一种；所述润湿分散剂为味之素生产的AL-M，TTS中的一种。
4.根据权利要求1所述的灌封胶，其特征在于，所述碳化二亚胺改性的MDI-50为万华化学生产的WANNATE1620；所述聚合MDI为亨斯曼生产的Suprasec2211、Suprasec3251，拜耳生产的Rubinate9016中的一种。
5.根据权利要求1所述的灌封胶，其特征在于，制备方法包括以下步骤：
①A组分的制备：取多元醇45-55份；钙粉35-38份；钛白粉5-10份缓慢倒入三辊研磨机中研磨分散均匀，将研磨均匀后的混合物转入混合反应釜中，在向混合反应釜中加入除水剂4-5份，消泡剂0.5-1份；附着力促进剂0.3-0.5份，润湿分散剂0.2-0.5份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌60min，既得A组分；
②B组分的制备：取碳化二亚胺改性的MDI-50 75份，聚合MDI 25份，在真空度>0.9MPa状态下抽真空搅拌,30min，即得B组分；
③将A、B量组分按质量比为100:30的比例混合均匀既得用于风力发电机披覆保护的灌封胶。
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