3. 4 凝膠時間
如果完成灌注后，環(huán)氧樹脂能夠在一定溫度下快速固化，將有利于節(jié)省制作時間，提高生產(chǎn)效率，這就對樹脂體系在固化溫度下具備較高的反應(yīng)活性提出了一定的要求。2. 3 節(jié)中，通過固化放熱曲線的測定得知，MEＲICAN 3311A/B 在室溫下反應(yīng)活性較低，但中溫下活性與進口產(chǎn)品相當(dāng)。為了進一步考察樹脂體系在中高溫下的反應(yīng)活性，在不同溫度的熱臺上測試MEＲICAN 3311A/B 和進口產(chǎn)品兩種樹脂體系的凝膠時間，樣品的厚度在1 mm 左右，實驗結(jié)果如圖4 所示。
從圖4 中可以看到，兩種樹脂薄層在60 ℃熱臺上的凝膠時間均為70 —— 80min，其中MEＲICAN3311A/B 樹脂體系凝膠相對延遲一點，但隨著熱臺溫度的升高，MEＲICAN 3311A/B 體系的固化速度提升更有利，甚至比進口產(chǎn)品的凝膠時間還要短，由此可見，MEＲICAN 3311A/B 樹脂體系具有室溫活性低、適用期長、中高溫下固化快速的特點，可完全滿足大型風(fēng)電葉片的工藝和固化的高要求。
3. 5 固化物性能
風(fēng)電葉片長期在不同的環(huán)境下運轉(zhuǎn)，使用壽命較長，這就要求環(huán)氧樹脂基體具有較好的耐熱性能、強度和韌性等。因此，風(fēng)電葉片用環(huán)氧樹脂資質(zhì)認(rèn)證的權(quán)威機構(gòu)——德國勞氏船級社( GL) 對使用樹脂的澆注體固化物性能提出了具體的參數(shù)指標(biāo)，包括: 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度≥65 ℃; 拉伸強度≥55 MPa; 拉伸模量≥2700 MPa; 斷裂伸長率≥2. 5%; 彎曲強度≥100 MPa; 彎曲模量≥2700 MPa。測試MEＲICAN 3311A/B 和進口產(chǎn)品兩種樹脂體系固化物的熱和機械性能，結(jié)果如表3 所示。
兩種樹脂體系的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度均超過80 ℃，具有較好的耐熱性能，且其值遠高于GL 認(rèn)證的要求( Tg≥65 ℃) ; MEＲICAN 3311A/B 環(huán)氧樹脂固化物的拉伸強度和模量分別為70. 5±0. 4 MPa、2957±130 MPa，彎曲強度和模量分別為120 ± 0. 4 MPa、3187±13 MPa，均略高于進口產(chǎn)品的相關(guān)參數(shù)值。其中拉伸過程的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖5 所示，顯然，兩種樹脂在受拉應(yīng)力過程中，都超過屈服點( 即最大應(yīng)力值) 才發(fā)生斷裂，斷裂伸長率均高達9. 0%( 如表3 所示) ，結(jié)合圖6( a) 和圖6( b) 的拉伸斷口SEM照片可以看出，兩種樹脂體系的拉伸破壞斷口的表面呈片狀層疊，即均表現(xiàn)為韌性斷裂。
從以上測試結(jié)果可以看出，MEＲICAN 3311A/B環(huán)氧樹脂固化物的熱和機械性能完全符合GL 認(rèn)證的相關(guān)要求，并且已經(jīng)達到甚至超越了進口產(chǎn)品的水平。
04結(jié)論
本文主要針對大型風(fēng)電葉片用真空灌注環(huán)氧樹脂，對比分析了國產(chǎn)高性能環(huán)氧樹脂體系MEＲICAN3311A/B 和進口某產(chǎn)品的相關(guān)工藝、固化和機械性能等。結(jié)果顯示，MEＲICAN 3311A/B 具有與國外產(chǎn)品相同的低粘度、更長的可操作時間、更低的放熱峰溫度等特點，適用于真空灌注工藝，滿足大型風(fēng)電葉片對樹脂工藝性的高要求; 同時，MEＲICAN 3311A/B環(huán)氧樹脂固化物的熱和機械性能良好，已經(jīng)達到甚至超越了進口產(chǎn)品的水平。因此，國產(chǎn)MEＲICAN3311A/B 環(huán)氧樹脂體系完全適用于制造大型風(fēng)電葉片部件和其他大型復(fù)合材料制品。
