复合材料风电叶片专用树脂体系流变特性

武淑要 张莉花

国电联合动力技术（保定）有限公司 河北保定 071000

1 风电叶片专用树脂简要概述

因为风电叶片专业树脂成本低，对环境友好的，并适于整体模制的，所以这种复合构件的树脂用于风力涡轮机叶片，而且与此同时，它将被广泛用于大型整体规模复合材料风力涡轮机叶片。此方法的原理是将所有刚性模具的侧面用一种柔性膜涂覆真空袋，密封在模腔中的纤维材料是根据引入真空模塑的过程，利用真空抽吸负性气体，其中树脂浸渍纤维织物和渗透和固化，成型的复合部件根据特定的低粘度来实现，特别地，由于树脂在因特网上的的流变行为过程中，要求低粘度性能，当在平台注入空腔以确保彻底润湿和平滑填充树脂纤维树脂的过程中具有低粘度的树脂体系保持一定的时间周期。 研究最佳粘度范围系统表示为100，另外，以满足大尺寸的复合模塑件的要求，并以确保树脂能充分浸渍的纤维增强剂中，低粘度保留时的树脂应大于30分钟后，即形成VIMP。

2 风电叶片专用树脂主要特点

复合材料在风力发电，主要用于风力涡轮机叶片的复合片机舱罩护罩，其中叶片的最大数量的应用，复合风扇叶片在比强度和刚度比具有合理叶片翼型设计没有金属材料，先进的高品质的材料相媲美的优点，具有稳定的结构，耐疲劳性，耐腐蚀技术相结合，可靠地承受叶片叶片风力负载重量，离心腐蚀，高温不同时刻给定的叶片，性能优良。目前，根据制造叶片的密钥材料叶片材料要求，具体如下:光的比例，必须依靠进口，不然会严重制约了最佳的疲劳强度和中国的风力涡轮机叶片制造产业核心的机械性能，能够经受住风暴等极端影响力，说明叶片材料的竞争力有待提高。所有制造商面临着叶片的成本压力，迫使负载到整个发电系统的良好的稳定性。Uv截止腐蚀需要成本低，生产相同的材料体系，这种方法生产出来的叶片具有良好的性能。它的照射和雷击的性能好，维护费用低。国内外公司进口叶片和导向叶片相比，所有的金属材料与基质树脂，复合材料风扇叶片有一个企业，国内大型树脂市场需求量大，周期长的进口，导致刀片刀片材料，促进大型风力发电的定位，我们的一些企业以市场为导向，积极与国内，国外高等院校，科研机构的叶片制造燕产学研合作，大规模定性的发展，成本是一个必然的趋势。

3 工艺树脂所需的低黏度平台特性案例分析

研究风力涡轮机叶片的流变学性质的特定的不饱和聚酯树脂体系，以及建立流变模型，低粘度树脂预测处理窗口平台和不同条件下，合理确定工艺窗口和模制的工艺参数VIMP优化的树脂，并能保证产品质量提供了理论依据。

3.1 实验案例

在本研究中使用的风力涡轮机叶片树脂体系由韩国CRAY VALLEY专用LSP-8020B不饱和聚酯树脂体系提供。德国NETZSCH公司STA449C差动树脂体系的扫描量热法固化是一种非等温DSC监测，分别为5C/分钟，10C/分钟和15C/MIN3的加热速率扫描样品，确定所述树脂固化反应开始温度，峰值温度和端部温度；SNB-2型与科学仪器制造的上海政法学院学报数粘度计和海思科学仪器有限公司尔达JWC-32C精密恒温槽系统测定树脂体系的动态黏度时间曲线和恒温黏度时间曲线。

3.2 结果与讨论，DSC分析

在启动系统的温度在固化反应的图。峰值温度所示的各种加热速度树脂体系的动态LSP-8020B DSC曲线随着温度的升高，以及终止所述加热速率和更高的和更广泛的反应峰，增加了下热释放，它是一个更典型的室温固化树脂体系。

3.3 静力分析结果

（1）采用壳单元模拟风电叶片计算出叶片总质量、挠度变形与实测结果相对误差小于10%，证明了该方法在工程应用上的可行性和可靠性。

（2）由于叶根约束方式与试验（通过螺栓固定）不一致以及计算质量小于实际质量等原因，叶片固有页OP的计算值略高于实测结果。

（3）采用壳单元计算风电叶片刚度，既可保证计算结果的可靠性又可缩短建模时间提高工作效率，对风电叶片结构分析的实际工程应用具有重要价值。

3.4 动态黏度特性

LSP．8020B树脂体系的黏度在18C至47C，稳定范围内可保持在300mPa&aposs以下，基本满足VIMP工艺要求。当温度大于47C时，树脂的黏度急剧上升。忽略升温过程热累计效应的情况下，结合DSC分析初步确定树脂体系的工艺温度范围为18-47C，并据此选择等温实验温度点。

4 结语

LSP．8020B该树脂系统是一种常温固化树脂体系，将反应峰宽，低放热，低粘度特性的平台的前树脂体系的胶凝点是显而易见的，低粘度平台保持很长一段时间，和的粘度系统迅速凝胶点上升之后，在相对短的时间交联固体。有研究表明，基于修改后的2个阿列纽斯粘性模型流变模型可以很好地描述树脂系统LsP．8020B的流变行为。体系粘度变化模型的预测结果和实验结果具有较好的一致性，可以准确地预测VIMP工艺技术平台窗口低粘度树脂体系比的VIMP工艺参数的合理开发，确保产品质量，实现工艺参数的全局优化提供了必要的科学依据。