用于风能发电机的长纤维增强热塑性复合材料叶片制造技术

本发明专利技术提供了一种用于小型风能发电机上的热塑性复合材料叶片，主要由长纤维增强热塑性复合材料制成，长纤维为玻璃纤维、碳纤维或玻璃纤维与碳纤维的组合纤维。叶片中长纤维含量为32-75wt％，长纤维保留长度为2.8-25mm，并且可形成相互缠结三维网状结构特征，使制品具有较高的抗冲击性，特别是耐低温冲击性能。注塑成形工艺制造的叶片的优选叶尺寸在：46mm-2200mm。叶片表面有底漆层，在底漆层上喷涂有UV光固化的光亮罩面。本发明专利技术产品采用注塑成形工艺制造叶片，产品具有生产工艺简单、成本低、使用寿命长、比重低、耐低温翅曲变形、尺寸稳定、不吸水吸潮、强度高、低温耐冲击、抗划痕、抗紫外光老化、耐化学溶剂腐蚀等显著优良性能。

【技术实现步骤摘要】

本明涉及ー种比重低、耐低温、高抗冲击性能的小型风能发电机使用的热塑性复合材料叶片。
技术介绍
现有国内外生产的现有通常注塑成型技术制作的小型风能发电机使用的纤维增 强尼龙叶片具有比重大、吸潮易变形、不耐低温、抗冲击性差、成本高的不足或缺陷，使用性能不能满足特殊要求，比如在寒冷地区(-30至-80°C)风光互补路灯使用的小叶片因不耐 低温吸潮而变脆裂。本专利技术产品采用现有通常注塑成型技术制作小型风能发电机使用的长纤维增强热塑性复合材料叶片，具有生产エ艺简单、成本低、使用寿命长、比重低、翅曲变形小、尺寸稳定、不吸水吸潮、強度高、低温耐冲击、抗划痕、抗紫外光老化、耐化学溶剂腐蚀等显著优良性能，故在风电小叶片生产制作领域具有广泛的应用，符合国家低碳经济与节能减排，可回收环保要求。
技术实现思路
本专利技术通过注塑成型エ艺技术将长纤维增强热塑性复合材料、加工助剂、按比例均匀混配组成，经加热注入模具后快速冷却、脱离即可成形，叶片尺寸在46_-2200_，纤维含量32-75wt%，纤维保留长度为2. 8-25mm，具有比重低(I. 18—1. 47g/cm3)、耐低温(-30至-80°C )、高抗冲击性(悬臂粱缺ロ 30-60KJ/m2)，成形速度快、能耗低，使叶片加工成本显著降低，解决了现有纤维增强尼龙叶片具有比重大、吸潮易变形、不耐低温、抗冲击性差、成本高的不足或缺陷，故在风电小叶片生产制作领域具有广泛应用，符合国家低碳经济与节能减排、可回收环保要求。本专利技术提供了用于风能发电机的长纤维增强热塑性复合材料叶片，叶片主要由长纤维增强热塑性复合材料制成，其特征在于所述的长纤维为玻璃纤维、碳纤维或者两种纤维的组合，长纤维保留长度为2. 8-25mm。优选的方案为长纤维含量为32-75wt%。优选的方案为长纤维增强热塑性复合材料的热塑性树脂基体为聚丙烯、聚酯、聚氨酯弾性体、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种或者几种形成的共混合金。优选的方案为长纤维增强热塑性复合材料中还包含加工助剂，加工助剂为相容齐U、抗氧剂、耐磨润滑剂、紫外光吸收剂、色粉或者色母料中的ー种及其组合。优选的方案为相容剂含量为3wt%、抗氧剂含量为I. 0wt%、耐磨润滑剂含量为O. 5wt%、紫外光吸收剂含量为O. 5wt%、色粉或色母料含量为Iwt%。优选的方案为抗氧剂为1010、168、1076、622中的ー种或几种共混复合物。优选的方案为耐磨润滑剂为聚四氟こ烯超细粉、纳米ニ硫化钥、硬脂酸锌、硬脂酸钙、长链有机硅油中的一种或几种共混复合物。优选的方案为紫外光吸收剂为327、326、2908、3008中的ー种或几种共混复合物。优选的方案相容剂为马来酸酐按枝聚丙烯、こ烯-丙烯共聚物(POE)或者其组合。优选的方案为叶片通过注塑成形エ艺制造，叶片尺寸在46mm-2200mm。本专利技术为小型风能发电机使用的长纤维增强热塑性复合材料叶片，叶片材料具有耐低温冲击性能，在-30至_80°C，冲击性能相比常温下不会降低，甚至会得到显著提高，具有高抗冲击性(悬臂粱缺ロ 30-60KJ/m2)，叶片材料模收缩率低(O. 02% )、尺寸稳定性好，可以经过底漆处理后喷涂UV光固化的光亮罩面抗摩、抗划痕油漆和抗紫外光油漆保护。本专利技术所提供的ー种小型风能发电系统中使用的长纤维增强热塑性复合材料叶片，具有生产エ艺简单、成本低、使用寿命长、比重小、翅曲变形小、尺寸稳定、不吸水吸潮、強度高、低温耐冲击、抗划痕、抗紫外光老化、耐化学溶剂腐蚀等显著优良性能。符合国家对低碳经济与节能节能减排、可回收环保耍求。具体实施例方式下面对本专利技术作进ー步详细的说明。实施例Iー种小型风能发电机的长玻纤增强聚丙烯复合材料叶片，由玻璃纤维37wt%、聚丙烯55wt%、马来酸酐按枝聚丙烯3wt%、こ烯-丙烯共聚物(POE) 2wt %、耐磨润滑剂O. 5wt%、抗氧剂lwt%、紫外吸收剂O. 5wt%和色粉或色母料Iwt %按比例均勻混配组成长玻纤增强聚丙烯复合材料，经注塑机加热注入模具后快速冷却脱离即成形制作成，叶片材料的实验测试结果如下表I.实验测试结果本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于风能发电机的长纤维增强热塑性复合材料叶片，叶片主要由长纤维增强热塑性复合材料制成，其特征在于所述的长纤维为玻璃纤维、碳纤维或者两种纤维的组合，长纤维保留长度为2. 8-25_。2.根据权利要求I所述的长纤维增强热塑性复合材料叶片，其特征在于所述的长纤维含量为32-75wt%。3.根据权利要求I或2所述的长纤维增强热塑性复合材料叶片，其特征在于所述的长纤维增强热塑性复合材料的热塑性树脂基体为聚丙烯、聚酯、聚氨酯弹性体、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种或几种形成的共混物合金。4.根据权利要求I或2所述的长纤维增强热塑性复合材料叶片，其特征在于所述的长纤维增强热塑性复合材料中，还包含加工助剂，加工助剂为相容剂、抗氧剂、耐磨润滑剂、紫外光吸收剂、色粉或者色母料中的一种及其组合。5.根据权利要求4所述的长纤维增强热塑性复合材料叶片，其特征在于所述相容剂含量为3wt%、抗氧剂含量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：方鲲，李玫，
申请(专利权)人：北京纳盛通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：