[发明专利]风电叶片用长玻纤增强PPE/PA66复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料及其成型加工技术领域，具体的说 是涉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

中小型风电叶片是应用于中小型风力发电机上的关键核 心部件之一。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1KW以下的小型风力发电机。

1KW以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，才能得以应用。

已公开的专利，如CN103641958A添加丙烯酸乙酯、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POSS材料改性PA66，通过原位聚合的方法，将POSS 粒子引入到PA66树脂中，降低聚已二酰已二胺的吸水率的同 时提高材料的力学性能，但其生产难以控制，较为繁琐。

发明内容

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1KW以上的风电叶片的具体应用需要。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种长玻纤增强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。

作为本发明的进一步改进，所述PPE的特性粘度为 30-60cm³/g。

作为本发明的进一步改进，所述连续长玻璃纤维的直径为 5～20μm。

作为本发明的进一步改进，所述连续长玻璃纤维的直径为 17μm。

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。

作为本发明的进一步改进，所述连续长玻璃纤维为E玻璃 纤维。

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-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。

作为本发明的进一步改进，所述成核剂为颗粒粒径为 0.1～1μm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。

作为本发明的进一步改进，所述成核剂为颗粒粒径为 0.1～1μm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。

本发明还提供一种长玻纤增强PPE/PA66复合材料制备方 法，包括以下步骤：将尼龙66、PPE、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260℃～350℃；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。

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1KW以上的风电叶片的具体应用需要。

具体实施方式