四川東樹新材料有限公司楊青海/營銷部長

　　尊敬的各位前輩，各位領(lǐng)導(dǎo)，朋友們大家好，首先非常感謝東方風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)讓我們有機(jī)會(huì)相聚在桐鄉(xiāng)，這次會(huì)議選擇在桐鄉(xiāng)召開，我想主要有這幾點(diǎn),桐鄉(xiāng)有中國振石集團(tuán),桐鄉(xiāng)有中國巨石，桐鄉(xiāng)有有中國恒石，桐鄉(xiāng)美麗富饒,桐鄉(xiāng)名人輩出；當(dāng)然類似的會(huì)議我相信今后一定有機(jī)會(huì)在四川德陽召開，為什么?因?yàn)樗拇ǖ玛栍袞|汽，四川德陽有東方風(fēng)電，四川德陽有東樹新材，當(dāng)然四川德陽風(fēng)景秀麗，美女如云，我想邀請大家看一段視頻，這段視頻在會(huì)議之前已經(jīng)播放過，這段視頻不僅僅是對四川東樹新材料環(huán)氧樹脂的介紹，里面還包含了四川的人文環(huán)境、地域文化，當(dāng)然也少不了美女。
謝謝大家！通過這個(gè)視頻一方面大家對四川東樹新材及環(huán)氧樹脂產(chǎn)品有了一個(gè)比較客觀的認(rèn)識，另外一方面通過這個(gè)視頻激發(fā)大家去四川的期待和向往！

　　我的匯報(bào)的題目專業(yè)專注，穩(wěn)定可靠，助力風(fēng)電葉片舞動(dòng)藍(lán)天，這是主標(biāo)題。副標(biāo)題是:風(fēng)電環(huán)氧樹脂工藝性能研究。

　　研究目的是什么？

　　通過研究環(huán)氧樹脂工藝性能，掌握環(huán)氧樹脂灌注葉片的最佳工藝窗口，從而減少風(fēng)電葉片出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。

　　葉片質(zhì)量缺陷

　　在葉片灌注過程中，樹脂充分浸漬纖維是保證風(fēng)電葉片質(zhì)量的關(guān)鍵。但往往由于各方面原因會(huì)出現(xiàn)干斑或灌不透的質(zhì)量缺陷，這4幅圖在葉片制作過程中，往往在葉根部位出現(xiàn)灌不透這個(gè)現(xiàn)象，有時(shí)干纖維有時(shí)干斑。

　　那么影響葉片出現(xiàn)灌不透質(zhì)量缺陷的因素很多，我們進(jìn)行了分析，主要?dú)w納于樹脂工藝性能、環(huán)境溫度、真空壓力、布管工藝以及纖維性能。

　　環(huán)氧樹脂工藝性能對葉片質(zhì)量的影響非常大，這方面已有一些研究，包括在文獻(xiàn)上面，但是我們查了文獻(xiàn)來看，目前只是研究樹脂溫度和樹脂粘度相互影響他們之間的一些關(guān)系，沒有系統(tǒng)研究樹脂粘度，樹脂溫度以及時(shí)間相互影響下環(huán)氧樹脂體系的工藝性能，并且，對于低黏度環(huán)氧樹脂體系的最佳工藝窗口的最大黏度不同文獻(xiàn)之間也存在較大差異，從300mPa·s～ 800mPa·s不等。

　　為了探索這些工藝性能最佳工藝窗口，我們對我們這個(gè)樹脂牌號DQ230E和DQ234H灌注樹脂其中一個(gè)牌號以這個(gè)風(fēng)電葉片用真空灌注環(huán)氧樹脂體系的分析為例，用兩種不同的方法來研究風(fēng)電環(huán)氧樹脂的工藝性能。

　　第一種方法是：簡單的黏度等高線判斷方法；

　　第二種方法是：通過流變學(xué)的方法模擬環(huán)氧樹脂黏度、灌注流速、灌注流動(dòng)距離與時(shí)間、溫度之間的關(guān)系，通過各參數(shù)之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，確定環(huán)氧樹脂體系的最高可灌注黏度以及最佳灌注工藝條件。

　　在兩種研究方法前，先分別測定出 15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、50℃。    下環(huán)氧樹脂體系的混合黏度隨時(shí)間的變化曲線。我們這個(gè)方法是旋轉(zhuǎn)流變儀測的，旋轉(zhuǎn)流變儀的樣品大概不超過2g，這個(gè)2g的環(huán)氧樹脂，基本上消除了反應(yīng)放熱對混合黏度的影響，測試結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出，樹脂溫度越高，環(huán)氧樹脂體系的初始混合黏度越低，混合黏度隨時(shí)間變化的增加速率越快，即反應(yīng)速率越快。這與大多數(shù)環(huán)氧樹脂體系的流變性能一致。根據(jù)所測得的混合黏度隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)，通過軟件轉(zhuǎn)換可以得到時(shí)間隨溫度變化的黏度等高線圖。

　　該黏度等高線圖經(jīng)常被用于環(huán)氧樹脂體系工藝時(shí)間窗口的預(yù)測。目前并沒有文獻(xiàn)給出環(huán)氧樹脂黏度具體增大到什么值后就可以認(rèn)為其工藝性能非常差，通常該黏度取值范圍為500～1000mPa•s。從圖4中可以看出，在500～1000mPa•s范圍內(nèi)的黏度等高線上，可操作時(shí)間最長的溫度在25℃左右。通過黏度等高線的判斷方法，可以粗略認(rèn)為DQ230E/DQ234H灌注環(huán)氧樹脂體系擁有最長可操作時(shí)間的溫度為25℃左右。

　　第二種流變特性方法：通過黏度等高線的判斷方法，我們可以粗略找出灌注環(huán)氧樹脂體系的最佳灌注溫度。 但該方法存在兩個(gè)缺陷： 1、確定可操作時(shí)間的黏度數(shù)值的確定沒有依據(jù)，為經(jīng)驗(yàn)值； 2、未考慮不同溫度下灌注樹脂體系的黏度不同，灌注速率不同，因此最長的可操作時(shí)間并不代表擁有最佳的灌注性能。

　　通過流變學(xué)模擬，可以將特定條件下灌注樹脂體系的黏度、流速、溫度和時(shí)間等因素的相互關(guān)系用公式表示，從中找出最佳灌注方案。

　　針對熱固化樹脂固化過程的流變學(xué)模擬存在很多不同的經(jīng)驗(yàn)公式，比較常用的是雙Arrhenius公式，其表達(dá)式如下，式中：η表示黏度 ；T和t分別表示溫度和時(shí)間式中，η表示黏度，T和t分別表示溫度和時(shí)間，η和k和k均為Arrhenius指前系數(shù)；E和Ek分別表示樹脂的流動(dòng)活化能和固化反應(yīng)活化能。參照雙Arrhenius公式，我們使用公式(1)來模擬灌注樹脂體系在等溫條件下黏度隨時(shí)間的變化。

　　多元線性回歸的調(diào)整判定系數(shù)R2值的范圍為0 ～ 1，調(diào)整R2越接近1，說明線性關(guān)系越強(qiáng)。從表1中可以看出，所有溫度下的調(diào)整R2值均大于0.997，這表明擬合值與測試值的吻合度很高。 公式(1)中參數(shù)a和b均為溫度T的函數(shù)，參照雙Arrhenius公式分別對a、T和b、T進(jìn)行擬合，找出擬合公式所對應(yīng)的各參數(shù)如表2所示。使用以下公式進(jìn)行模擬的調(diào)整R2數(shù)值均大于0.99，這說明擬合公式擁有很高的匹配度。人們常常使用達(dá)西定律來描述多孔介質(zhì)中流體的流動(dòng)性，該定律也同樣適合用于描述灌注環(huán)氧樹脂體系在增強(qiáng)材料中的流動(dòng)性。圖6是根據(jù)公式(9)繪制出的不同溫度下s/C1與t之間的關(guān)系曲線，從圖中我們可以得出以下結(jié)論：在等溫條件下，灌注溫度越高，其灌注樹脂的初始流動(dòng)速率越大，最大流動(dòng)距離越遠(yuǎn)。

　　由于在模擬假設(shè)中未考慮凝膠效應(yīng)帶來的影響，從公式(9)中可以看出，當(dāng)時(shí)間t趨于無窮大時(shí)，樹脂達(dá)到最遠(yuǎn)流動(dòng)距離。為便于分析，定義時(shí)間t0.9為樹脂流動(dòng)距離達(dá)到最遠(yuǎn)流動(dòng)距離的90%時(shí)所需的時(shí)間，η0.9為此時(shí)的樹脂黏度。從圖5中可以看出，樹脂流動(dòng)距離越接近最遠(yuǎn)流動(dòng)距離時(shí)其流動(dòng)速度越慢。我們可以近似地認(rèn)為t0.9為灌注樹脂的可操作時(shí)間，η0.9為灌注樹脂的最高可灌注黏度。對DQ230E/DQ234H灌注環(huán)氧樹脂體系，通常在室溫條件下進(jìn)行灌注，根據(jù)公式(11)可以計(jì)算出25℃下的最高可灌注黏度為2130mPa•s。從公式(6)中知，灌注樹脂的流動(dòng)速率與其黏度成反比，黏度越大流動(dòng)速率越慢，若樹脂黏度高于該溫度，其流動(dòng)速率將會(huì)繼續(xù)降低。 因此，我們可以近似的認(rèn)為該灌注樹脂體系的最高可灌注黏度為2000mPa•s。從圖7中我們可以明顯看出，灌注溫度越高，樹脂黏度達(dá)到2000mPa•s時(shí)的流動(dòng)距離越遠(yuǎn)，越有利于樹脂的灌注。

　　事實(shí)上，在灌注樹脂體系的實(shí)際使用中我們發(fā)現(xiàn)并非灌注溫度越高越好，這主要是因?yàn)楸狙芯渴窃诘葴氐那疤嵯逻M(jìn)行的，忽略了反應(yīng)放熱帶來的影響，與實(shí)際情況存在如下偏差：

　　1)反應(yīng)放熱導(dǎo)致灌注時(shí)樹脂的實(shí)際溫度比灌注環(huán)境溫度高，此時(shí)與等溫條件存在偏差：樹脂體系的黏度隨時(shí)間的增大速率更快，可操作時(shí)間更短；

　　2)溫度越高樹脂體系的黏度越小，灌注速率越快，過快的灌注速率可能導(dǎo)致樹脂對玻璃纖維布等增強(qiáng)材料的浸潤程度不夠，由于樹脂與增強(qiáng)材料之間的界面作用力較小導(dǎo)致復(fù)合材料的綜合性能較差；

　　3）樹脂體系的用量越大，灌注溫度越高，放熱峰溫度越高，過高的放熱峰溫度可能會(huì)導(dǎo)致樹脂體系出現(xiàn)爆聚現(xiàn)象，直接影響最終產(chǎn)品性能。由于放熱峰溫度不僅與樹脂體系性能有關(guān)，還與樹脂用量、復(fù)合材料制品形狀和制品熱擴(kuò)散環(huán)境等多因素有關(guān)，因此使用時(shí)需要根據(jù)實(shí)際情況確定可接受的最高溫度。此時(shí)，溫度越接近該最高溫度，環(huán)氧樹脂體系的灌注工藝性能越好。

　　我們說一下總結(jié)與結(jié)論：本實(shí)驗(yàn)在等溫條件下測試了不同溫度下DQ230E/DQ234H灌注環(huán)氧樹脂體系的黏度隨時(shí)間的變化數(shù)據(jù)。 1）根據(jù)測試數(shù)據(jù)，我們繪制了時(shí)間隨溫度變化的黏度等高線圖，得出了該灌注環(huán)氧樹脂體系擁有最長可操作時(shí)間的溫度為25℃左右的結(jié)論。

　　2）通過流變學(xué)模擬的方法，我們可以得到樹脂黏度與時(shí)間和溫度之間的關(guān)系式，DQ230E/DQ234H灌注環(huán)氧樹脂體系流動(dòng)距離s與時(shí)間T和溫度t之間的關(guān)系。

　　3)找出了該灌注樹脂體系的最高可灌注黏度為2000mPa•s，并且灌注溫度越高樹脂黏度達(dá)到該黏度時(shí)的流動(dòng)距離越遠(yuǎn)。

　　謝謝大家，我的報(bào)告到此完畢，如果有不當(dāng)之處請批評指正！