一种风电叶片及其制备方法技术

本发明专利技术涉及风电叶片技术领域，公开了一种风电叶片及其制备方法。该风电叶片由改性环氧树脂胶衣体系、表面毡、叶片织物铺层、芯材和灌注树脂一体固化成型制成，改性环氧树脂胶衣体系含有环氧树脂胶衣、二硫化钼和增韧剂。该方法包括：提供含有环氧树脂胶衣、二硫化钼和增韧剂的改性环氧树脂胶衣体系；对模具进行清理、涂抹脱膜剂，接着涂抹改性环氧树脂胶衣体系，待改性环氧树脂胶衣体系固化后，依次铺设表面毡、叶片织物铺层和芯材，接着铺设脱模布、隔离膜、导流网、粘结真空袋膜、插接抽气管和进胶管，然后通过真空灌注的方式注入灌注树脂，固化，脱模。本发明专利技术可以提高风电叶片的耐磨性和耐腐蚀性，并且可以避免叶片表面开裂。并且可以避免叶片表面开裂。

【技术实现步骤摘要】
一种风电叶片及其制备方法


[0001]本专利技术涉及风电叶片
，具体涉及一种风电叶片及其制备方法，更具体地，涉及一种耐腐蚀结构风电叶片及其制备方法。

技术介绍

[0002]风电机组一般运行环境较恶劣，叶片作为捕获风能的部件，由于长期受到风以及沙粒等的冲击，最容易出现腐蚀；特别是叶片前缘部位。腐蚀后的叶片气动外形会发生变化，不仅会使发电量降低，长此以往甚至会导致叶片发生更为严重的损伤，影响到叶片的寿命和机组的安全。因此，叶片整体防护特别是前缘防护是叶片开发和应用中面临的重要挑战之一。
[0003]目前针对这种情况，现有的普遍采用防护涂料或粘贴保护膜等形式方法，主要是叶片生产出来后，后续采用涂刷或贴膜的方法。现有技术中已有多种专利技术的或实际的前缘保护漆产品，包括聚氨酯改性的、纳米陶瓷的等等，主要采用涂刷的方式进行涂覆，部分产品要不就是制备工艺复杂，要不就是风场验证后效果不是很理想。保护膜对施工工艺要求苛刻，贴膜前需要对表面进行打磨和清洁，力度掌握不好容易造成叶片本体损伤，且贴膜过程不允许有微小的气泡，整体界面性能不容易控制，容易脱落。另外，一般保护膜的使用寿命有限，需要重新更换，后续维护成本很高。
[0004]例如，专利申请CN112592503A公开了一种防护涂料的制备方法，利用制备的改性PVDF膜实现叶片的防护。该方法主要是预先制备改性PVDF膜方法复杂，实际可操作性不理想。
[0005]专利申请CN215804937U公开了一种风电叶片前缘防护系统，该系统通过在风电叶片的前缘区域设置柔性玻璃保护层，借助柔性玻璃特点，或在外侧设置防紫外线涂层方法实现前缘多重防护，但是该方法极易可能会脱落，防护效果不理想。
[0006]上述专利申请的技术方案均为叶片前缘防护的技术手段，它们不是存在实际可操作性差的问题就是存在后续极易脱落的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有的风电叶片存在的耐腐蚀性和耐磨性较差的问题，提供一种耐腐蚀结构风电叶片及其制备方法。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供了一种风电叶片，该风电叶片由改性环氧树脂胶衣体系、表面毡、叶片织物铺层、芯材和灌注树脂一体固化成型制成，所述改性环氧树脂胶衣体系含有环氧树脂胶衣、二硫化钼和增韧剂。
[0009]优选地，以所述改性环氧树脂胶衣体系的总重量为基准，所述改性环氧树脂胶衣体系含有92
‑
99.8重量％的环氧树脂胶衣、0.1
‑
5重量％的二硫化钼和0.1
‑
6重量％的增韧剂。
[0010]进一步优选地，以所述改性环氧树脂胶衣体系的总重量为基准，所述改性环氧树
脂胶衣体系含有92
‑
97重量％的环氧树脂胶衣、1
‑
3重量％的二硫化钼和2
‑
5％重量％的增韧剂。
[0011]优选地，在所述改性环氧树脂胶衣体系中，二硫化钼以颗粒形式存在，且平均颗粒尺寸为300目
‑
5000目。
[0012]优选地，所述叶片织物铺层为玻纤织物和/或碳纤维织物。
[0013]优选地，所述表面毡为玻纤表面毡。
[0014]优选地，所述增韧剂为聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油醚中的一种或至少两种以上的任意组合，更优选为聚丁二醇二缩水甘油醚。
[0015]本专利技术第二方面提供了一种制备上述风电叶片的方法，其特征在于，该方法包括：
[0016](1)提供含有环氧树脂胶衣、二硫化钼和增韧剂的改性环氧树脂胶衣体系；
[0017](2)对模具进行清理、涂抹脱膜剂，将模面温度升高至40
‑
50℃，接着涂抹所述改性环氧树脂胶衣体系，待所述改性环氧树脂胶衣体系固化后，依次铺设表面毡、叶片织物铺层和芯材，接着铺设脱模布、隔离膜、导流网、粘结真空袋膜、插接抽气管和进胶管，然后通过真空灌注的方式注入灌注树脂，固化，脱模。
[0018]优选地，所述改性环氧树脂胶衣体系的涂抹厚度为75
‑
150μm。
[0019]本专利技术第三方面提供了由上述方法制备的风电叶片。
[0020]按照本专利技术所述的风电叶片，通过在改性环氧树脂胶衣体系中引入二硫化钼，在不降低环氧树脂胶衣性能的情况下，能够显著提高材料的耐腐蚀性和耐磨性；而且，通过在改性环氧树脂胶衣体系中引入增韧剂(特别是聚丁二醇二缩水甘油醚)，不仅会降低体系整体粘度，改善工艺性，还可以改善柔韧、延展及抗冲击性，减少叶片表面开裂。
[0021]另外，本专利技术所述的风电叶片通过一体固化成型制成，操作简单，不会出现贴膜导致的耐磨层脱落、开裂的问题。
具体实施方式
[0022]以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0023]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0024]本专利技术所述的风电叶片由改性环氧树脂胶衣体系、表面毡、叶片织物铺层、芯材和灌注树脂一体固化成型制成。其中，所述一体固化成型可以采用本领域常规的方式实施，例如可以采用模具灌注成型的方式实施。在所述风电叶片中，所述表面毡、所述叶片织物铺层和所述芯材被包覆在所述改性环氧树脂胶衣结构和灌注树脂体系中。
[0025]在本专利技术中，所述改性环氧树脂胶衣体系含有环氧树脂胶衣、二硫化钼和增韧剂。其中，所述二硫化钼的引入可以显著提高所述风电叶片的耐腐蚀性和耐磨性，所述增韧剂(特别是聚丁二醇二缩水甘油醚)的引入，不仅会降低体系整体粘度，改善工艺性，还可以改善柔韧、延展及抗冲击性，减少叶片表面开裂。
[0026]在所述改性环氧树脂胶衣体系中，所述二硫化钼和所述增韧剂的含量可以在较宽
的范围内选择。在具体的实施方式中，以所述改性环氧树脂胶衣体系的总重量为基准，所述改性环氧树脂胶衣体系含有92
‑
99.8重量％的环氧树脂胶衣、0.1
‑
5重量％的二硫化钼和0.1
‑
6重量％的增韧剂。在优选情况下，以所述改性环氧树脂胶衣体系的总重量为基准，所述改性环氧树脂胶衣体系含有92
‑
97重量％的环氧树脂胶衣、1
‑
3重量％的二硫化钼和2
‑
5％重量％的增韧剂。最优选地，以所述改性环氧树脂胶衣体系的总重量为基准，所述改性环氧树脂胶衣体系含有93重量％的环氧树脂胶衣、2重量％的二硫化钼和5重量％的增韧剂。
[0027]在所述改性环氧树脂胶衣体系中，所述增韧剂可以为聚丙二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚和聚乙二醇二缩水甘油本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电叶片，其特征在于，该风电叶片由改性环氧树脂胶衣体系、表面毡、叶片织物铺层、芯材和灌注树脂一体固化成型制成，所述改性环氧树脂胶衣体系含有环氧树脂胶衣、二硫化钼和增韧剂。2.根据权利要求1所述的风电叶片，其特征在于，以所述改性环氧树脂胶衣体系的总重量为基准，所述改性环氧树脂胶衣体系含有92
‑
99.8重量％的环氧树脂胶衣、0.1
‑
5重量％的二硫化钼和0.1
‑
6重量％的增韧剂。3.根据权利要求2所述的风电叶片，其特征在于，以所述改性环氧树脂胶衣体系的总重量为基准，所述改性环氧树脂胶衣体系含有92
‑
97重量％的环氧树脂胶衣、1
‑
3重量％的二硫化钼和2
‑
5％重量％的增韧剂。4.根据权利要求1
‑
3中任意一项所述的风电叶片，其特征在于，在所述改性环氧树脂胶衣体系中，二硫化钼以颗粒形式存在，且平均颗粒尺寸为300目
‑
5000目。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项所述的风电叶片，其特征在于，所述叶...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴红梅，
申请(专利权)人：国电联合动力技术有限公司，
类型：发明
国别省市：