风电叶片用长玻纤增强ppe/pa66复合材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子材料及其成型加工技术领域，具体的说是设及一种风电叶片用 长玻纤增强PPE/PA66复合材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 中小型风电叶片是应用于中小型风力发电机上的关键核屯、部件之一。目前的制作 方法主要是采用玻璃钢手糊工艺生产，但玻璃钢材料制造工艺生产效率低、成本高，不适合 未来大批量生产。目前也有采用长玻纤增强PP、短玻纤增强PA66或长玻纤增强PA66生产，但 长玻纤PP的耐疲劳强度等性能相对较低，短玻纤增强PA66、长玻纤增强PA66则由于吸湿性 能衰减较大，只能应用于1KWW下的小型风力发电机。
[0003] 化WW上功率的风力发电叶片若用长玻纤增强PA66生产，需改善吸湿性、耐疲劳性 能，才能得W应用。
[0004] 已公开的专利，如CN103641958A添加丙締酸乙醋、引发剂方式降低增强PA66的吸 水率，但其强度相对较低。CN104262957A则添加5-25 %的PA6T，制得的尼龙复合材料兼具低 吸水率、高刚性的特点，但其成本增加明显。CN104693439A提供一种P0SS材料改性PA66,通 过原位聚合的方法，将P0SS粒子引入到PA66树脂中，降低聚已二酷已二胺的吸水率的同时 提高材料的力学性能，但其生产难W控制，较为繁琐。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述缺陷，本发明提供了一种风电叶片用长玻纤增强PPE/PA66复合材料 及其制备方法，可显著减少PA66的吸水，干态、湿态性能差异小，同时保持高力学性能、高耐 疲劳强度、高性价比，满足化WW上的风电叶片的具体应用需要。
[0006] 本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007] -种长玻纤增强PPE/PA66复合材料，包括W下质量百分比的组分：
[0008] PA66:22.5%~54.4%;
[0009] P 阳：5%~15%;
[0010] 连续长玻璃纤维：40%~60 %;
[00川马来酸酢：0.3%~1%;
[0012] 抗氧剂:0.2% ~1%;
[0013] 成核剂:0.1% ~0.5%;
[0014] 其中，所述PA66的相对粘度为2.0~3.2。
[0015] 作为本发明的进一步改进，所述P阳的特性粘度为30-60cm^g。
[0016] 作为本发明的进一步改进，所述连续长玻璃纤维的直径为5~20μπι。
[0017] 作为本发明的进一步改进，所述连续长玻璃纤维的直径为17μπι。
[0018] 作为本发明的进一步改进，所述连续长玻璃纤维为无碱玻璃纤维。
[0019] 作为本发明的进一步改进，所述连续长玻璃纤维为Ε玻璃纤维。
[0020] 作为本发明的进一步改进，所述抗氧化剂至少为N，N-1，6-己二基二(3,5-二（1，1- 二甲基乙基)-4-?基苯丙酷（1098)、四〔β-(3,5-二叔下基-4-?基苯基）丙酸)季戊四醇醋 (1010)、Ξ(2,4-二叔下基苯基)亚憐酸醋（168)和铜盐复合抗氧剂其中之一，其中，所述铜 盐复合抗氧剂为舰化亚铜、舰化钟和硬脂酸锋的混合物，且Ξ者质量比为6~10:0.5~2:1。
[0021] 作为本发明的进一步改进，所述成核剂为颗粒粒径为0.1~1WI1的无机成核剂，该 无机成核剂至少为超细滑石粉和蒙脱±其中之一。
[0022] 作为本发明的进一步改进，所述成核剂为颗粒粒径为0.1~1WI1的有机成核剂，该 有机成核剂为选自苯甲酸钢、山梨醇二节醋、簇酸钢盐中的一种或两种组成的复合成核剂。
[0023] 本发明还提供一种长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料制备方法，包括W下步骤:将尼 龙66、ΡΡΕ、马来酸酢、抗氧剂、成核剂按比例混匀后先经过挤出机塑化烙融，然后将所得的 烙体进入浸溃机头，浸溃机头的溫度设为260°C~350°C ;将连续长玻璃纤维通过浸溃机头 模孔，浸溃后，将其牵引出浸溃机头，冷却、切粒，得到5-25mm长的长玻纤增强尼龙/PPE复合 材料粒子。
[0024] 本发明的有益效果是：该风电叶片用长玻纤增强PPE/PA66复合材料及其制备方 法，可显著减少PA66的吸水，干态、湿态性能差异小，同时保持高力学性能、高耐疲劳强度、 高性价比，满足化WW上的风电叶片的具体应用需要。
【具体实施方式】
[0025] 结合实施例，对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例，即但 凡W本发明申请专利范围及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利 涵盖范围之内。
[00%] W下实施例所用的PA66为PA66 50BWFS，P阳为PPE S201A，所用的玻璃纤维是E玻 璃纤维。所用成核剂的颗粒粒径为0.1~1M1的超细滑石粉。
[0027] 对比例1:
[0028] 将50kg尼龙66、0.3kg铜盐混合物(舰化亚铜、舰化钟和硬脂酸锋质量比8:1:1)、 0.3kg超细滑石粉和其他加工助剂按比例混匀后先经过挤出机塑化烙融，然后将所得的烙 体进入浸溃机头，浸溃机头的溫度设为330°C ;将连续长玻璃纤维通过浸溃机头模孔，浸溃 后，将其牵引出浸溃机头，冷却、切粒，得到10mm的50%玻纤含量的长玻纤增强PA66复合材 料。
[00巧]实施例1-8:
[0030] 将PA66 50BWFS、PPE S201A、马来酸酢、超细滑石粉、抗氧化剂和其他加工助剂按 比例混匀后先经过挤出机塑化烙融，然后将所得的烙体进入浸溃机头，浸溃机头的溫度设 为330°C ;将连续长玻纤邸4305PM-2400通过浸溃机头模孔，浸溃后，将其牵引出浸溃机头， 冷却、切粒，得到10mm长玻纤增强PPE/PA66复合材料。详细的各组分比例见表1。
[0031] 将对比例1、实施例1-8得到的产品进行注塑ISO标准样条。平衡吸湿样条在50°C水 浴中煮24h后拿出，再在检测实验室中平衡吸湿2地，进行力学性能测试。性能结果详见表1。
[0032] 表 1
[0033]
[0034] 由上述实施例的力学性能检测可知，本发明的风电叶片用长玻纤增强PPE/PA66复 合材料，可显著减少PA66的吸水，干态、湿态性能差异小，同时保持高力学性能、高耐疲劳强 度、高性价比，能够满足化WW上的风电叶片的具体应用需要。
【主权项】
1. 一种长玻纤增强PPE/PA66复合材料，其特征在于，包括以下质量百分比的组分： ΡΑ66:22·5% ~54.4%; ΡΡΕ:5% ~15%; 连续长玻璃纤维:40 %~60 % ; 马来酸酐:0.3%~1%; 抗氧剂:0.2%~1%; 成核剂:0.1%~0.5%; 其中，所述PA66的相对粘度为2.0~3.2。2. 根据权利要求1所述的长玻纤增强PPE/PA66复合材料，其特征在于:所述PPE的特性 粘度为 30-60cm3/g〇3. 根据权利要求1所述的长玻纤增强PPE/PA66复合材料，其特征在于:所述连续长玻璃 纤维的直径为5~20μηι。4. 根据权利要求1所述的长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料，其特征在于:所述连续长玻璃 纤维的直径为17μπι。5. 根据权利要求1所述的长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料，其特征在于:所述连续长玻璃 纤维为无碱玻璃纤维。6. 根据权利要求1所述的长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料，其特征在于:所述连续长玻璃 纤维为Ε玻璃纤维。7. 根据权利要求1所述的长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料，其特征在于:所述抗氧化剂至 少为Ν，Ν-1，6-己二基二(3,5_二（1，1_二甲基乙基)-4-羟基苯丙酰（1098)、四〔β-(3,5-二叔 丁基-4-羟基苯基)丙酸〕季戊四醇酯（1010)、三(2,4_二叔丁基苯基)亚磷酸酯（168)和铜盐 复合抗氧剂其中之一，其中，所述铜盐复合抗氧剂为碘化亚铜、碘化钾和硬脂酸锌的混合 物，且三者质量比为6~10:0.5~2:1。8. 根据权利要求1所述的长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料，其特征在于:所述成核剂为颗 粒粒径为0.1~lMi的无机成核剂，该无机成核剂至少为超细滑石粉和蒙脱土其中之一。9. 根据权利要求1所述的长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料，其特征在于:所述成核剂为颗 粒粒径为0.1~Ιμπι的有机成核剂，该有机成核剂为选自苯甲酸钠、山梨醇二苄酯、羧酸钠盐 中的一种或两种组成的复合成核剂。10. -种如权利要求1至9中任一项所述的长玻纤增强ΡΡΕ/ΡΑ66复合材料制备方法，其 特征在于，包括以下步骤:将尼龙66、ΡΡΕ、马来酸酐、抗氧剂、成核剂按比例混匀后先经过挤 出机塑化熔融，然后将所得的熔体进入浸渍机头，浸渍机头的温度设为260Γ~350Γ ;将连 续长玻璃纤维通过浸渍机头模孔，浸渍后，将其牵引出浸渍机头，冷却、切粒，得到5_25mm长 的长玻纤增强尼龙/PPE复合材料粒子。
【专利摘要】本发明公开了一种风电叶片用长玻纤增强PPE/PA66复合材料及其制备方法，该长玻纤增强PPE/PA66复合材料包括以下质量百分比的组分：PA66：22.5％～54.4％；PPE：5％～15％；连续长玻璃纤维：40％～60％；马来酸酐：0.3％～1％；抗氧剂：0.2％～1％；成核剂：0.1％～0.5％；其中，所述PA66的相对粘度为2.0～3.2。该风电叶片用长玻纤增强PPE/PA66复合材料及其制备方法，可显著减少PA66的吸水，干态、湿态性能差异小，同时保持高力学性能、高耐疲劳强度、高性价比，满足1KW以上的风电叶片的具体应用需要。
【IPC分类】C08K7/14, C08K5/1539, C08L77/06, C08K13/04, C08K3/34, C08L71/12
【公开号】CN105585842
【申请号】CN201510992752
【发明人】陈春华, 张超, 刘纪庆
【申请人】江苏金发科技新材料有限公司
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2015年12月25日