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第二章环氧胶泥的组成与性能分析
第三章环氧胶泥的力学性能测试
第四章环氧胶泥的耐久性能研究
第五章风电混塔修补工艺研究
第六章结论与展望
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第一章风电混塔修补的背景与挑战
风电混塔修补的现状与需求
随着全球能源结构转型，风力发电装机容量正经历快速增长。据统计，2022年全球风电装机容量新增约100GW，其中中国新增约48GW，占全球市场份额的47%。风电混塔作为新型风电塔架结构，因其重量轻、刚性好、运输方便等优势，在近海风电场中得到广泛应用。然而，混塔在服役过程中面临诸多挑战。以某沿海风电场为例，其混塔在近海盐雾环境中服役5年后，出现多处混凝土剥落和钢筋锈蚀，严重威胁安全运行。现有修补材料如普通水泥砂浆，因抗渗性差、粘结力弱，修补效果不理想。环氧胶泥因其优异的耐腐蚀性、高粘结强度和耐候性，成为国际风电混塔修补的主流材料。然而，现有国产环氧胶泥在抗冲击性、固化收缩率等关键指标上仍落后于进口产品。本章节将深入分析风电混塔修补的现状与需求，为后续环氧胶泥的制备及性能研究提供理论基础。
混塔修补材料的技术要求
抗压强度要求
≥60 MPa
弹性模量要求
≥30 GPa
渗透系数要求
<10^-12 m/s
粘结强度要求
≥8 MPa
固化收缩率要求
<2%
环氧胶泥制备的关键技术参数
环氧树脂
固化剂
填充剂
选用E-44型双酚A型环氧树脂，粘度范围150-200 Pa·s
改性胺类固化剂，用量占比30%-35%
石英粉（粒径100-200目），添加量50%-60%
环氧胶泥制备工艺参数优化
通过正交试验确定了环氧胶泥制备的关键工艺参数。以环氧树脂、固化剂和填充剂为主要研究对象，设计L9(3^4)正交试验，考察了混合比例、搅拌速度、固化温度和固化时间4个因素对胶泥性能的影响。试验结果表明，最佳工艺参数为：树脂:固化剂:填充剂=1::，搅拌速度1200 rpm，搅拌时间3 min，固化温度80±2℃，固化时间12 h。在此条件下制备的环氧胶泥各项性能指标均优于行业标准。本章节将详细阐述正交试验的设计方法、试验结果及参数优化过程，为后续环氧胶泥的工业化生产提供科学依据。
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第二章环氧胶泥的组成与性能分析
环氧树脂的分子量分布对胶泥性能的影响
环氧树脂的分子量分布对其性能有显著影响。本研究采用凝胶渗透色谱(GPC)技术对E-44型环氧树脂的分子量分布进行了分析。结果表明，该树脂的重均分子量(Mw)约为450，分散系数(Mw/Mn)，属于高分子量环氧树脂。通过对比不同分子量分布的环氧树脂，发现Mw/、抗压强度和耐腐蚀性等方面均优于Mw/。这是因为高分子量环氧树脂具有更强的交联能力和更长的分子链，能够形成更致密的交联网络，从而提高胶泥的综合性能。本章节将详细分析不同分子量分布的环氧树脂对胶泥性能的影响机制，为环氧胶泥的配方设计提供理论支持。
不同固化剂的性能对比
T31（中活性）
放热峰值70℃，固化时间4小时
T401（高活性）
放热峰值85℃，固化时间3小时
T50（低活性）
放热峰值55℃，固化时间6小时
自制改性剂
放热峰值80℃，
填充剂的表面处理对胶泥性能的影响
未处理石英粉
硅烷偶联剂处理石英粉
钛酸酯处理石英粉
MPa，界面结合力弱
MPa，界面结合力强
MPa，但成本较高