本發(fā)明涉及環(huán)氧拼接膠領域，具體涉及一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠及其制備方法及應用。

背景技術：

1、風能是一種安全、清潔、環(huán)境友好型的可再生能源。隨著風電技術的進步，風機發(fā)電效率的增加，葉片長度越來越長，與之匹配的風機塔筒的高度和截面尺寸也不斷增加。鋼結構塔筒由于成本較高、運輸困難，難以滿足大截面高塔筒的建造要求。而混凝土塔筒(簡稱混塔)能夠經濟地建造大型風力發(fā)電機組，因此得到廣泛關注。

2、風電混塔是采用混凝土塔筒預制管片豎縫拼接和水平縫拼接構造而成，這種水平接縫和豎接縫是整個風電混塔的塔筒的關鍵受力部位，也是最薄弱的部位，因此拼接材料的選用至關重要，其性能的好壞會對結構的安全可靠性和使用壽命有直接的影響。

3、目前，所采用的拼接材料多為環(huán)氧膠粘劑，環(huán)氧膠粘劑具有粘接力強、固化物收縮率小、耐老化等一系列優(yōu)異性能，因而在包括建筑業(yè)在內的許多行業(yè)都得到廣泛應用。

4、環(huán)氧膠粘劑的固化受溫度影響很大，很多固化劑如脂肪胺、脂環(huán)胺、聚醚胺、聚酰胺等在0℃以下不一定能固化；酚醛胺、聚硫醇等固化劑雖可實現(xiàn)低溫下固化，但固化物偏脆，韌性差；且當溫度低于-10℃時，以上幾種固化劑的反應速度都不盡人意。隨著冬季施工的應用需求，能滿足低溫使用的產品相對較少，所以迫切需要開發(fā)出一種能滿足低溫固化，尤其是北方冬季風電混塔施工(-10℃)的低溫環(huán)氧塔筒拼接膠。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠及其制備方法及應用。本發(fā)明所制備的低溫環(huán)氧塔筒拼接膠能夠在低溫下滿足混凝土塔筒預制管片固定的固定和粘接性能要求，具體是能夠在-10℃快速固化，具有良好的早期強度和最終強度，并且具有優(yōu)異的低溫韌性。

2、一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，為a、b雙組分結構，其中a組分為樹脂組分，b組分為固化組分；

3、所述a組分當中包括如下重量份的各組分，

4、不結晶雙酚a環(huán)氧樹脂20-40份；

5、低粘度雙酚a環(huán)氧樹脂5-20份；

6、雙酚f型環(huán)氧樹脂5-15份；

7、活性稀釋劑5-20份；

8、偶聯(lián)劑1-3份；

9、增韌劑5-20份；

10、觸變劑1-3份；

11、石英砂40-70份；

12、硅微粉50-100份；

13、顏料0-3份；

14、所述b組分當中包括如下重量份的各組分，

15、酚醛胺固化劑10-30份；

16、聚酰胺改性硫脲胺類固化劑30-60份；

17、觸變劑3-6份；

18、石英砂40-70份；

19、硅微粉50-100份；

20、顏料0-0.05份。

21、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述不結晶雙酚a環(huán)氧樹脂為184-194g/eq環(huán)氧當量范圍的128s型不結晶雙酚a環(huán)氧樹脂或128r型不結晶雙酚a環(huán)氧樹脂中的任意一種或多種。

22、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述低粘度雙酚a環(huán)氧樹脂為176-184g/eq環(huán)氧當量范圍的低粘度雙酚a環(huán)氧樹脂。

23、優(yōu)選127型低粘度雙酚a環(huán)氧樹脂。

24、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述雙酚f型環(huán)氧樹脂為160-180g/eq環(huán)氧當量范圍的雙酚f型環(huán)氧樹脂。優(yōu)選170型雙酚f型環(huán)氧樹脂。

25、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述活性稀釋劑為含有二官能甘油醚或三官能甘油醚中的任意一種或多種。

26、優(yōu)選為己二醇二縮水甘油醚和三羥甲基丙烷三縮水甘油醚的混合物。

27、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧基三甲氧基硅烷。

28、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述增韌劑為低粘度的聚氨酯環(huán)氧增韌劑，所述低粘度的聚氨酯環(huán)氧增韌劑的粘度范圍為1000-3000mp.s。

29、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述酚醛胺固化劑的活潑氫當量為90-100g/eq。

30、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述聚酰胺改性硫脲胺類固化劑的活潑氫當量為90-100g/eq；

31、所述聚酰胺改性硫脲胺類固化劑由如下方法制備得到：

32、將低粘度聚酰胺和多乙烯胺攪拌均勻后，加入硫脲、二甲基咪唑和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，升溫至120-130℃，反應2-3小時后停止加熱，降至室溫即得所述聚酰胺改性硫脲胺類固化劑，

33、其中，所述低粘度聚酰胺、多乙烯胺、硫脲、二甲基咪唑和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚的重量份數(shù)比為10-30:50-100:8-10:5-7:8-10；

34、其中，所述低粘度聚酰胺的粘度為500-1000mpa.s(25℃)，多乙烯胺為三乙烯四胺、二乙烯三胺或四乙烯五胺中的任意一種或多種。

35、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述觸變劑為氣相二氧化硅或有機膨潤土中的任意一種或多種。優(yōu)選氣相二氧化硅。

36、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述石英砂為100-200目，連續(xù)級配。

37、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述硅微粉為300-500目。

38、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述顏料為白色顏料或黑色顏料或彩色顏料。

39、一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠的制備方法包括如下步驟：

40、將所述a組分當中的各組分分散攪拌脫泡復配后，與經分散攪拌脫泡復配完成的b組分按1-2:1的比例復配得所述低溫環(huán)氧塔筒拼接膠。

41、在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，將所述a組分當中的各組分復配后，與復配完成的b組分按2:1的比例復配得所述低溫環(huán)氧塔筒拼接膠。

42、一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠的應用，所述應用為在低溫下進行混凝土塔筒預制管片固定。

43、本發(fā)明的有益效果為：

44、本發(fā)明的低溫環(huán)氧塔筒拼接膠能夠在-10℃的低溫條件下，24h壓縮強度≥80mpa，7d壓縮強度≥100mpa，且壓縮測試樣塊不會呈碎裂現(xiàn)象，說明低溫固化后韌性優(yōu)異。

45、本發(fā)明中加入了自主合成的聚酰胺改性硫脲胺類固化劑，聚酰胺的加入提高了低溫固化的韌性，硫脲的加入為固化劑引入了較多的-cs基、-nh基等低溫活性基團，多乙烯胺的加入為固化劑引入了較多的-nh基，這些基團的引入提高了固化劑的低溫反應活性。

46、另外，加入二甲基咪唑和2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，也能夠進一步地促進低溫快速固化。

47、本發(fā)明通過在a、b組份配方中選用合適的聚氨酯環(huán)氧增韌劑、低溫韌性好的酚醛胺搭配聚酰胺改性硫脲胺類固化劑，大大提高了環(huán)氧拼接膠在低溫固化時的抗開裂性。

技術特征：

1.一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，為a、b雙組分結構，其中a組分為樹脂組分，b組分為固化組分；

2.如權利要求1所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，所述不結晶雙酚a環(huán)氧樹脂為184-194g/eq環(huán)氧當量范圍的128s型不結晶雙酚a環(huán)氧樹脂或128r型不結晶雙酚a環(huán)氧樹脂中的任意一種或多種；

3.如權利要求1所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，所述活性稀釋劑為含有二官能甘油醚或三官能甘油醚中的任意一種或多種。

4.如權利要求1所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為環(huán)氧基三甲氧基硅烷；

5.如權利要求1所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，

6.如權利要求1所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，

7.如權利要求1所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，

8.如權利要求1-7當中任一項所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

9.如權利要求1-7當中任一項所述的一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠的應用，其特征在于，所述應用為在低溫下進行混凝土塔筒預制管片固定。

技術總結
本發(fā)明公開了一種低溫環(huán)氧塔筒拼接膠，其特征在于，為A、B雙組分結構，其中A組分為樹脂組分，B組分為固化組分。本發(fā)明還公開了其制備方法與應用。本發(fā)明的低溫環(huán)氧塔筒拼接膠能夠在?10℃的低溫條件下，24h壓縮強度≥80MPa，7d壓縮強度≥100MPa，且壓縮測試樣塊不會呈碎裂現(xiàn)象，說明低溫固化后韌性優(yōu)異。

技術研發(fā)人員：代飛,韋靜靜,魏國才
受保護的技術使用者：康達新材料（集團）股份有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10