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本网：摘要：以三乙醇胺、BH-1、2-乙基-4-甲基咪唑（2，4-EMI）和2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30）为促进剂，采用非等温DSC（差示扫描量热）法研究了四种不同环氧树脂（EP）/酸酐体系的固化反应动力学和固化工艺，并采用Ozawa法、Kissinger法和Crane法计算出不同固化体系的动力学参数。结果表明：四种固化体系的活化能分别为25.75、20.93、29.29、33.59kJ/mol，反应级数均小于0.9（近似于1级反应）；固化工艺为“80℃/2h→100℃/2h→120℃/2h”；DMP-30/EP/酸酐固化体系的黏度特性和反应特性完全满足风电叶片用复合材料对树脂基体的要求。     关键词：风电叶片；环氧树脂；固化体系；动力学     0前言     风能资源是清洁的可再生资源，风力发电具有资源再生、容量巨大、无污染和综合治理成本低等优点，是未来电力的发展方向。目前国际上生产的最大风电叶片中单个叶片质量可达几十t，转子叶片长度达80m，这就要求风机叶片既具有轻质、高强等特性，又具有较好的成型工艺技术。     但是，目前适合该工艺的风电叶片用树脂主要依靠国外进口，价格昂贵（其占叶片成本的比例也较高）；同时低成本、低黏度和高性能的环氧树脂（EP）固化体系对风电叶片的生产制备与应用也起着决定性的作用。由于国内对风电叶片用EP固化体系的研究与应用还远远落后于国外发达国家，故本文采用DSC（差示扫描量热）法研究了四种促进剂[如三乙醇胺、BH-1、2-乙基-4-甲基咪唑（2，4-EMI）和2，4，6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30）等]对EP/酸酐体系非等温固化反应动力学的影响，进而优选出合适的固化工艺参数和适合风电叶片用的低成本、低黏度、高强度和高韧性的EP固化体系，以期为促进我国风电叶片事业的发展提供可靠依据。     1试验部分     1.1试验原料     E-51环氧树脂，工业级（环氧值0.51～0.52），广州星环贸易有限公司；活性稀释剂、酸酐、促进剂（BH-1），自制；2,4,6-三（二甲氨基甲基）苯酚（DMP-30），工业级，西安化学试剂厂；2-乙基-4-甲基咪唑（2，4-EMI），工业级，天津化学试剂厂；三乙醇胺，分析纯，天津化学试剂厂。     1.2试验仪器     CS101-1AB数显鼓风干燥箱，中国重庆银河试验仪器有限公司；2910差示扫描量热（DSC）分析仪，美国TA公司。     1.3不同EP/酸酐固化体系的制备     按配比混合各组分，搅拌均匀后室温静置一段时间；待树脂胶液变得十分清亮时，将其置于真空烘箱中抽真空30min，然后进行DSC测定。     1.4测试与表征     （1）差示扫描量热（DSC）分析：采用差示扫描量热分析仪进行测定（测试温度为25~300℃，升温速率分别为5、10、15℃/min，N2气氛）。     （2）凝胶化时间（采用拉丝法测定）：将树脂置于一定形状的硅油纸上，放入烘箱中，待温度上升至设定温度时，每间隔3min取样检测。以试样拉出长丝时所需的时间，作为该温度的凝胶时间。     2结果与讨论     2.1四种不同EP/酸酐固化体系的DSC放热曲线利用反应所放出的热量来推测化学变化的方法是分析热固性聚合物化学反应动力学的普遍方法。在其它条件保持不变的前提下，仅改变促进剂的种类，则促进剂对不同EP/酸酐固化体系DSC放热曲线的影响如图1～图4所示。