VARTM用不飽和聚酯樹脂阻燃性能的研究.pdf

1、隨著全球能源危機(jī)的加劇和環(huán)境問題的日益突出，風(fēng)能作為一種清潔、可再生能源，越來越為人們所重視。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的機(jī)艙罩是整個(gè)風(fēng)電系統(tǒng)的保護(hù)裝置，質(zhì)量好壞關(guān)系到整套裝置的正常運(yùn)行及使用壽命，但是機(jī)艙罩及葉片等易燃物是風(fēng)機(jī)火災(zāi)蔓延的主要原因。本課題由相關(guān)企業(yè)提出，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)艙罩所用材料的阻燃性能進(jìn)行研究，以降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)事故風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)艙罩的主要材料是玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料(以下簡稱GFRP)，其中玻璃纖維熱穩(wěn)定性好且不燃，而不

2、飽和聚酯樹脂(以下簡稱UPR)易燃，因此，課題的研究重點(diǎn)是改善不飽和聚酯樹酯的阻燃性能，同時(shí)適合VARTM制造工藝。
　　 課題中，VARTM用UPR及其GFRP阻燃處理方法采用以下三種：(ⅰ)采用添加型阻燃UPR，即在樹脂中加入單一或復(fù)合阻燃劑；(ⅱ)采用反應(yīng)型阻燃UPR，即使用含氯、溴或含磷元素單體縮合成聚酯，解決了添加型阻燃劑易流失、和樹脂相容性差等問題；(ⅲ)采用復(fù)合型阻燃UPR，針對反應(yīng)型阻燃UPR和添加型阻燃UPR存

3、在的問題，提出了復(fù)合型阻燃UPR的三種方法。
　　 課題完成了下列工作：(ⅰ)改變添加型阻燃UPR的配方，通過添加不同比例和種類的有機(jī)或無機(jī)阻燃劑制成GFRP試樣，討論不同配方對樹脂流動(dòng)和固化性能、GFRP試樣阻燃性能和力學(xué)性能等的影響；(ⅱ)對現(xiàn)有的反應(yīng)型阻燃UPR開展了樹脂工藝參數(shù)、樹脂澆鑄體及GFRP阻燃性能、力學(xué)性能等方面的研究，并分析了阻燃機(jī)理；(ⅲ)在現(xiàn)有的反應(yīng)型阻燃UPR中添加液體有機(jī)磷阻燃劑甲基磷酸二甲酯和苯乙烯

4、，討論了不同配方對UPR的工藝性能、GFRP試樣的阻燃和力學(xué)性能的影響。最后，通過正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，完成了阻燃劑配方的復(fù)配，分析了各種阻燃劑成分對樹脂粘度、材料阻燃性能及力學(xué)性能的影響，探索了無機(jī)阻燃劑與有機(jī)磷阻燃劑對樹脂性能影響的規(guī)律。利用直觀分析、回歸分析等方法，得到了預(yù)測樹脂粘度、氧指數(shù)、及拉伸強(qiáng)度的回歸方程，找到了適合VARTM工藝，且阻燃性能、力學(xué)性能符合要求的阻燃樹脂體系配方。
　　 通過上述工作，探索了在VARTM工藝