(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211010540.9 (22)申请日 2022.08.23 (71)申请人 中国科学院兰州化学物理研究所 地址 730000 甘肃省兰州市城关区天水中 路18号 申请人 烟台中科先进材料与绿色化工产业 技术研究院 (72)发明人 裴先强　张展程　王彦　王齐华　 王廷梅　 (74)专利代理 机构 北京高沃 律师事务所 1 1569 专利代理师 申素霞 (51)Int.Cl. C08L 63/00(2006.01) C08K 9/04(2006.01) C08K 9/06(2006.01)C08K 3/36(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 7/14(2006.01) C08J 5/24(2006.01) (54)发明名称 用于VARTM法成型的环氧树脂预聚体及制备 方法和纤维增强环氧树脂复合材 料及应用 (57)摘要 本发明提供了用于VARTM 法成型的环氧树脂 预聚体及制备方法和纤维增强环氧树脂复合材 料及应用， 涉及复合材料技术领域。 本发明提供 的用于VARTM法成型的环氧树脂 预聚体包括以下 质量份数的制备原料： 环氧树脂80～120份， 聚醚 胺固化剂30～100份， 单环氧基活性稀释剂10～ 100份， 偶联剂表面改性赤泥10～100份， 硅油类 消泡剂0.5～1.5份。 本发明通过各组分共同作用 并严格控制各组分用量， 使提供的环氧树脂预聚 体粘度较低， 可室温固化， 适用于VARTM成型； 且 以所述环氧树脂预聚体作为环氧树脂基体， 采用 VARTM法得到的纤维增强环氧树脂复合材料在具 有优异的力学性能的同时具备高硬度， 可用于风 电叶片领域应用。 权利要求书1页 说明书14页 附图1页 CN 115304886 A 2022.11.08 CN 115304886 A 1.一种用于VARTM法成型的环氧树脂预聚体， 其特征在于， 包括以下质量份数的制备原 料： 2.根据权利要求1所述的环氧树脂预聚体， 其特征在于， 所述环氧树脂包括环氧树脂E ‑ 54、 环氧树脂E ‑51和环氧树脂E ‑44中的一种或几种； 所述聚醚胺固化剂包括聚醚胺 固化剂 ZD‑123、 聚醚胺固化剂ZD ‑140和聚醚胺固化剂ZT ‑143中的一种或几种。 3.根据权利要求1所述的环氧树脂预聚体， 其特征在于， 所述单环氧基活性稀释剂包括 甲基丙烯酸缩水甘油酯、 苯基缩水甘油醚和正 丁基缩水甘油醚中的一种或几种。 4.根据权利要求1所述的环氧树脂预聚体， 其特征在于， 所述偶联剂表面改性赤泥的制 备方法包括以下步骤： 将赤泥、 有机酸与水混合， 依次进行脱碱处 理和沉降分离处 理， 得到脱碱赤泥； 将所述脱碱赤泥、 第一偶联剂、 第二偶联剂与有机溶剂混合， 进行改性处理， 得到偶联 剂表面改性 赤泥； 所述第一偶联剂为硅烷类偶联剂、 铝酸酯类偶联剂和 钛酸酯类偶联剂 中 的至少一种， 所述第二偶联剂为氨基偶联剂。 5.根据权利要求1～4任意一项所述的环氧树脂预聚体， 其特征在于， 所述环氧树脂预 聚体的25℃粘度为 400～600cps。 6.权利要求1～5任意一项所述用于VARTM法成型的环氧树脂预聚体的制备方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 将环氧树脂、 聚醚胺固化剂、 单环氧基活性稀释剂、 偶联剂表面改性赤泥和硅油类消泡 剂混合， 得到所述用于V ARTM法成型的环氧树脂预聚体。 7.一种纤维增强环氧树脂复合材料， 其特征在于， 采用VARTM法将玻璃纤维织物浸渍环 氧树脂预聚体后经室温 固化而得； 所述环氧树脂预聚体为权利要求 1～5任意一项 所述环氧 树脂预聚体或权利要求6所述制备 方法制备 得到的环氧树脂预聚体。 8.根据权利要求7所述的纤维增强环氧树脂复合材料， 其特征在于， 所述VARTM法的真 空度为0.0 5～0.2MPa； 所述室温固化的时间为72 ～168h。 9.根据权利要求7或8所述的纤维增强环氧树脂复合材料， 其特征在于， 所述纤维增强 环氧树脂复合材 料的维氏硬度为25.9 ～105.6HV5。 10.权利要求7～9任意一项所述纤维增强环氧树脂复合材料在风电叶片领域中的应 用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115304886 A 2用于VARTM法成型的环氧树脂预聚体及制备方 法和纤维增强 环氧树脂复合材料及应用 技术领域 [0001]本发明涉及复合材料技术领域， 特别涉及一种用于VARTM法成型的环氧树脂预聚 体及制备 方法和纤维增强环氧树脂复合材 料及应用。 背景技术 [0002]真空辅助树脂传递模塑法(Vacuum  Assisted  Resin Transfer  Molding， 即VARTM 法)是一种应用广泛的纤维增强热固性树脂复合材料成型工艺， 其原理为通过真空负压将 树脂基体引入预制真空模具， 并将纤维织物均匀且致密地完全浸渍。 与其他纤维复合材料 成型方法相比， 真空辅助树脂传递模塑法具备生产成本低、 制备产品结构复杂度高、 可制备 体积较大单体产品的优势。 现今该种成型方式已被广泛应用于风电叶片、 玻璃钢船体、 车辆 零部件等大体积复杂产品的成型加工 。 [0003]然而， 由于真空负压引导法的天然限制， VARTM 成型法对复合材料使用的树脂预聚 体粘度有着苛刻的要求， 室温下其粘度需小于800cps。 并且， 成型较大尺寸产品时， 也要求 树脂基体可室温固化。 上述要求极大 的增加了环氧树脂预聚体的设计难度。 尤其是对于成 型风电叶片这类材料还要重点关注其硬度指标， 硬度是影响该类材料耐冲蚀性能、 耐刮擦 性能与耐磨性能的重要因素。 目前， 还难以通过VARTM成型法获得高硬度的纤维增强热固性 树脂复合材 料。 发明内容 [0004]有鉴于此， 本发明目的在于提供一种用于VARTM法成型的环氧树脂预聚体及制备 方法和纤维增强环氧树脂复合材料及应用。 本发明提供的环氧树脂预聚体适用于VARTM法 室温成型， 且获得的纤维增强环氧树脂复合材 料具有高硬度。 [0005]为了实现上述发明目的， 本发明提供以下技 术方案： [0006]本发明提供了一种用于VARTM法成型的环氧树脂预聚体， 包括以下质量份数的制 备原料： [0007] [0008] [0009]优选地， 所述环氧树脂包括环氧树脂E ‑54、 环氧树脂E ‑51和环氧树脂E ‑44中的一 种或几种； 所述聚醚胺 固化剂包括聚醚胺固化剂ZD ‑123、 聚醚胺 固化剂ZD ‑140和聚醚胺固 化剂ZT‑143中的一种或几种。 [0010]优选地， 所述单环氧基活性稀释剂包括甲基丙烯酸缩水甘油酯、 苯基缩水甘油醚说　明　书 1/14 页 3 CN 115304886 A 3