專利名稱：用于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本明涉及ー種比重低、耐低溫、高抗沖擊性能的小型風(fēng)能發(fā)電機(jī)使用的熱塑性復(fù)合材料葉片。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的現(xiàn)有通常注塑成型技術(shù)制作的小型風(fēng)能發(fā)電機(jī)使用的纖維增 強(qiáng)尼龍葉片具有比重大、吸潮易變形、不耐低溫、抗沖擊性差、成本高的不足或缺陷，使用性能不能滿足特殊要求，比如在寒冷地區(qū)(-30至-80°C)風(fēng)光互補(bǔ)路燈使用的小葉片因不耐 低溫吸潮而變脆裂。本發(fā)明產(chǎn)品采用現(xiàn)有通常注塑成型技術(shù)制作小型風(fēng)能發(fā)電機(jī)使用的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，具有生產(chǎn)エ藝簡(jiǎn)單、成本低、使用壽命長(zhǎng)、比重低、翅曲變形小、尺寸穩(wěn)定、不吸水吸潮、強(qiáng)度高、低溫耐沖擊、抗劃痕、抗紫外光老化、耐化學(xué)溶劑腐蝕等顯著優(yōu)良性能，故在風(fēng)電小葉片生產(chǎn)制作領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，符合國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)與節(jié)能減排，可回收環(huán)保要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過注塑成型エ藝技術(shù)將長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料、加工助劑、按比例均勻混配組成，經(jīng)加熱注入模具后快速冷卻、脫離即可成形，葉片尺寸在46_-2200_，纖維含量32-75wt%，纖維保留長(zhǎng)度為2. 8-25mm，具有比重低(I. 18—1. 47g/cm3)、耐低溫(-30至-80°C )、高抗沖擊性(懸臂粱缺ロ 30-60KJ/m2)，成形速度快、能耗低，使葉片加工成本顯著降低，解決了現(xiàn)有纖維增強(qiáng)尼龍葉片具有比重大、吸潮易變形、不耐低溫、抗沖擊性差、成本高的不足或缺陷，故在風(fēng)電小葉片生產(chǎn)制作領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，符合國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)與節(jié)能減排、可回收環(huán)保要求。本發(fā)明提供了用于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，葉片主要由長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成，其特征在于所述的長(zhǎng)纖維為玻璃纖維、碳纖維或者兩種纖維的組合，長(zhǎng)纖維保留長(zhǎng)度為2. 8-25mm。優(yōu)選的方案為長(zhǎng)纖維含量為32-75wt%。優(yōu)選的方案為長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的熱塑性樹脂基體為聚丙烯、聚酯、聚氨酯弾性體、AS (腈苯共聚物)、ASA (丙烯酸-苯こ烯-丙烯睛)、聚丙烯改性物中的ー種或者幾種形成的共混合金。優(yōu)選的方案為長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料中還包含加工助劑，加工助劑為相容齊U、抗氧劑、耐磨潤(rùn)滑劑、紫外光吸收劑、色粉或者色母料中的ー種及其組合。優(yōu)選的方案為相容劑含量為3wt%、抗氧劑含量為I. 0wt%、耐磨潤(rùn)滑劑含量為O. 5wt%、紫外光吸收劑含量為O. 5wt%、色粉或色母料含量為Iwt%。優(yōu)選的方案為抗氧劑為1010、168、1076、622中的ー種或幾種共混復(fù)合物。優(yōu)選的方案為耐磨潤(rùn)滑劑為聚四氟こ烯超細(xì)粉、納米ニ硫化鑰、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、長(zhǎng)鏈有機(jī)硅油中的一種或幾種共混復(fù)合物。優(yōu)選的方案為紫外光吸收劑為327、326、2908、3008中的ー種或幾種共混復(fù)合物。優(yōu)選的方案相容劑為馬來酸酐按枝聚丙烯、こ烯-丙烯共聚物(POE)或者其組合。優(yōu)選的方案為葉片通過注塑成形エ藝制造，葉片尺寸在46mm-2200mm。本發(fā)明為小型風(fēng)能發(fā)電機(jī)使用的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，葉片材料具有耐低溫沖擊性能，在-30至_80°C，沖擊性能相比常溫下不會(huì)降低，甚至?xí)玫斤@著提高，具有高抗沖擊性(懸臂粱缺ロ 30-60KJ/m2)，葉片材料模收縮率低(O. 02% )、尺寸穩(wěn)定性好，可以經(jīng)過底漆處理后噴涂UV光固化的光亮罩面抗摩、抗劃痕油漆和抗紫外光油漆保護(hù)。本發(fā)明所提供的ー種小型風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)中使用的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，具有生產(chǎn)エ藝簡(jiǎn)單、成本低、使用壽命長(zhǎng)、比重小、翅曲變形小、尺寸穩(wěn)定、不吸水吸潮、強(qiáng)度高、低溫耐沖擊、抗劃痕、抗紫外光老化、耐化學(xué)溶劑腐蝕等顯著優(yōu)良性能。符合國(guó)家對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)與節(jié)能節(jié)能減排、可回收環(huán)保耍求。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。實(shí)施例Iー種小型風(fēng)能發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料葉片，由玻璃纖維37wt%、聚丙烯55wt%、馬來酸酐按枝聚丙烯3wt%、こ烯-丙烯共聚物(POE) 2wt %、耐磨潤(rùn)滑劑O. 5wt%、抗氧劑lwt%、紫外吸收劑O. 5wt%和色粉或色母料Iwt %按比例均勻混配組成長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯復(fù)合材料，經(jīng)注塑機(jī)加熱注入模具后快速冷卻脫離即成形制作成，葉片材料的實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果如下表I.實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果

權(quán)利要求
1.用于風(fēng)能發(fā)電機(jī)的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，葉片主要由長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成，其特征在于所述的長(zhǎng)纖維為玻璃纖維、碳纖維或者兩種纖維的組合，長(zhǎng)纖維保留長(zhǎng)度為2. 8-25_。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的長(zhǎng)纖維含量為32-75wt%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料的熱塑性樹脂基體為聚丙烯、聚酯、聚氨酯彈性體、AS (腈苯共聚物)、ASA (丙烯酸-苯乙烯-丙烯睛)、聚丙烯改性物中的一種或幾種形成的共混物合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料中，還包含加工助劑，加工助劑為相容劑、抗氧劑、耐磨潤(rùn)滑劑、紫外光吸收劑、色粉或者色母料中的一種及其組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述相容劑含量為3wt%、抗氧劑含量為I. Owt%、耐磨潤(rùn)滑劑含量為O. 5wt%、紫外光吸收劑含量為O.5wt%、色粉或色母料含量為Iwt%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的抗氧劑為1010、168、1076、622中的一種或幾種共混復(fù)合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的耐磨潤(rùn)滑劑為聚四氟乙烯超細(xì)粉、納米二硫化鑰、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、長(zhǎng)鏈有機(jī)硅油中的一種或幾種共混復(fù)合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的紫外光吸收劑為327、326、2908、3008中的一種或幾種共混復(fù)合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的相容劑為馬來酸酐按枝聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物(POE)或者其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料葉片，其特征在于所述的葉片通過注塑成形工藝制造，葉片尺寸在46mm-2200mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于小型風(fēng)能發(fā)電機(jī)上的熱塑性復(fù)合材料葉片，主要由長(zhǎng)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料制成，長(zhǎng)纖維為玻璃纖維、碳纖維或玻璃纖維與碳纖維的組合纖維。葉片中長(zhǎng)纖維含量為32-75wt％，長(zhǎng)纖維保留長(zhǎng)度為2.8-25mm，并且可形成相互纏結(jié)三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)特征，使制品具有較高的抗沖擊性，特別是耐低溫沖擊性能。注塑成形工藝制造的葉片的優(yōu)選葉尺寸在46mm-2200mm。葉片表面有底漆層，在底漆層上噴涂有UV光固化的光亮罩面。本發(fā)明產(chǎn)品采用注塑成形工藝制造葉片，產(chǎn)品具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低、使用壽命長(zhǎng)、比重低、耐低溫翅曲變形、尺寸穩(wěn)定、不吸水吸潮、強(qiáng)度高、低溫耐沖擊、抗劃痕、抗紫外光老化、耐化學(xué)溶劑腐蝕等顯著優(yōu)良性能。
文檔編號(hào)B29C45/00GK102675740SQ20121015245
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者方鯤, 李玫 申請(qǐng)人:北京納盛通新材料科技有限公司