【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电叶片制造，具体涉及一种高强改性pet泡沫及其制备方法和应用。
技术介绍
1、公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
2、叶片作为风力发电机组的主要零部件之一，主要起到捕获风能的作用。随着风力发电机组技术的不断进步，风轮直径越来越大，叶片长度也相应的增大。为了获得更大的扫风面积，提供更多的发电量，现在市场上5mw以上风电机组的主流叶片长度都在90m以上。
3、泡沫芯材主要用于风电叶片的腹板、壳体、叶根等区域，是风电叶片的关键材料之一，是剪切载荷的承受者，对叶片的结构安全和轻量化都起到关键作用。但是随着风火同价的趋势变得越来越明显，如何降低风电叶片的成本也成为了行业内需要考虑的重要因素。此外，为了环保，100％全回收风电叶片概念的提出，也对叶片材料的可回收循环利用提出了较高的要求。目前应用的风电叶片夹层芯材应用较多的仍是balsa和pvc，其中pvc具有毒性，耐光和热的稳定性较差；balsa全部来自进口，受国际政策影响较大。另外，在当前形势下，balsa和pvc的价格相对来说较高。
4、聚苯二甲酸乙二醇酯(pet)发泡后得到pet泡沫，可长期耐热120℃，尺寸稳定性好。pet泡沫是一种热塑性可再生聚合物发泡材料，具有较好的耐热性、力学性能和环保性，且可以回收循环利用，从而降低成本。pet泡沫作为一种闭孔结构材料，在叶片灌注制造过程中吸胶量相对较低。因此，在环保和成本
技术实现思路
1、基于上述技术背景，本专利技术目的在于提供一种高强改性pet泡沫及其制备方法和应用；为了实现叶片的轻量化、可回收性、改善降噪性能，本专利技术将pet树脂、短切玻璃纤维和其他填料和助剂进行预混并经双螺杆挤出机造粒得到pet发泡母粒，然后将pet发泡母粒与一定量的空心玻璃微珠通过侧喂的方式与上述pet发泡母粒混合制得该高强pet泡沫能够作为风电叶片芯材应用。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、第一方面，一种高强改性pet泡沫，其特征在于，其原料按质量分数包括：
4、
5、所述的聚苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度在0.6～0.9dl/g。
6、可选的，所述短切玻璃纤维为10～20份。
7、可选的，所述短切玻璃纤维的直径在3～9μm，长度小于9mm；
8、优选的，所述短切玻璃纤维直径在3～5μm，长度在5mm～7mm。
9、可选的，所述空心玻璃微珠尺寸分布在10～100μm之间，强度为2mpa～40mpa。
10、可选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
11、可选的，所述扩链剂为环氧类、酸酐类或异氰酸酯类。
12、可选的，所述物理发泡剂为异戊烷、环戊烷、二氧化碳中的一种或多种
13、第二方面，一种高强改性pet泡沫的制备方法，其步骤如下：
14、(1)将聚对苯二甲酸乙二醇酯、空心玻璃微珠等放于烘箱中烘干；
15、(2)按配比将短切玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯、扩链剂、聚四氟乙烯、分散剂和偶联剂进行预混，经双螺杆挤出机挤出，挤出物经水冷和风冷后切粒，烘干得到发泡母粒；
16、(3)按配比将上述发泡母粒、物理发泡剂和空心玻璃微珠通过双螺杆挤出机挤出；双螺杆挤出机温度范围设定为180～275℃；
17、(4)将上述挤出的pet发泡板进行发泡，至设定的厚度。
18、可选的，步骤(2)的双螺杆挤出机的螺杆转速为90-150rpm。
19、可选的，步骤(3)中，双螺杆挤出机温度范围设定为180～275℃，具体温度设置如下：一区温度为180℃，二区温度为200℃，三区温度为215-240℃，四区温度为240-255℃，五区温度为255-275℃，机头温度为250-260℃，其中一区到五区温度梯度控制在10～20℃之间；整体压力大于5mpa。
20、第三方面，上述高强改性pet泡沫在制备风电叶片中的应用。
21、本专利技术同现有技术相比，具有以下优点：
22、1.本专利技术考虑到高强pet发泡母粒中混有短切玻璃纤维，可以有效的增强pet成品的强度。将短切玻璃纤维加入到pet发泡母粒中，可以使短切玻璃纤维在pet成品中均匀分布，不会产生玻璃纤维浮于制品表面等缺陷；空心玻璃微珠具有密度低、强度高的优点，但壁较薄，若在pet母粒的制备过程中添加，则在高速搅拌下容易发生破损，降低pet成品的强度，因此将空心玻璃微珠在高强pet母粒发泡板制备过程中添加，可以一定程度上降低空心玻璃微珠的破损率，提高pet泡沫成品的强度，发挥成核剂作用，提高高强pet泡沫的均匀性。此外，聚四氟乙烯的加入进一步地增加了成核位点，还可以作为异相成核剂，诱导pet沿原纤维结晶，形成富含致密小孔径的封闭泡孔的pet泡沫。制得的pet泡沫密度明显降低，具有较为平衡的力学性能，能够作为风电叶片芯材应用。
23、2.本专利技术的制备方法主要依赖双螺杆挤出方式实现，制备方法简单，生产成本低，容易实现工业化放大生产，在风电叶片领域具有重要的应用前景。
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1.一种高强改性PET泡沫，其特征在于，其原料按质量分数包括：
2.如权利要求1所述的高强改性PET泡沫，其特征在于，所述短切玻璃纤维为10～20份。
3.如权利要求1所述的高强改性PET泡沫，其特征在于，所述短切玻璃纤维的直径在3～9μm，长度小于9mm，
4.如权利要求1所述的高强改性PET泡沫，其特征在于，所述空心玻璃微珠尺寸分布在10～100μm之间,强度为2MPa～40MPa。
5.如权利要求1所述的高强改性PET泡沫，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
6.如权利要求1所述的高强改性PET泡沫，其特征在于，所述扩链剂为为环氧类、酸酐类或异氰酸酯类。
7.如权利要求1所述的高强改性PET泡沫，其特征在于，所述物理发泡剂为异戊烷、环戊烷、二氧化碳中的一种或多种。
8.一种如权利要求1-7任一所述的高强改性PET泡沫的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，
10.一种如权利要求1-7任一所述的高强改性PET泡沫和/或如权利
...【技术特征摘要】
1.一种高强改性pet泡沫，其特征在于，其原料按质量分数包括：
2.如权利要求1所述的高强改性pet泡沫，其特征在于，所述短切玻璃纤维为10～20份。
3.如权利要求1所述的高强改性pet泡沫，其特征在于，所述短切玻璃纤维的直径在3～9μm，长度小于9mm，
4.如权利要求1所述的高强改性pet泡沫，其特征在于，所述空心玻璃微珠尺寸分布在10～100μm之间,强度为2mpa～40mpa。
5.如权利要求1所述的高强改性pet泡沫，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂。
【专利技术属性】
技术研发人员：梁小杰，张朝锋，游慧鹏，杨文涛，郑冰，谢宇飞，刘宏伟，
申请(专利权)人：中车山东风电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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