[发明专利]一种风电叶片轻质高强芯材的制备方法

权利要求书

1.一种风电叶片轻质高强凝胶芯材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按重量份数计，将4~6份二异氰酸酯溶解于35~38份丙酮中，将0.6~0.8份氨丙基聚二甲硅氧烷溶解于另外25~32份丙酮中形成溶液，在磁力搅拌下将此溶液缓慢滴加到二异氰酸酯丙酮溶液中，滴加完毕后继续搅拌反应0.5~1h，后向反应釜中加入29~31份去离子水，将反应釜静置于30℃的恒温水浴中，澄清的溶液逐渐变为乳白色，反应1~2h后将产物离心分离，70℃下真空干燥得到，多孔有机硅预聚物；

（2）按重量份数计，将10~13份正硅酸乙酯、15~16份聚甲基聚硅氧烷溶解于50~56份四氢呋喃，搅拌10~15分钟使反应物混合均匀，滴加2~4份质量分数2~3.5%的乙酸溶液，在25~30℃搅拌下水解24小时后，得到稳定的醇溶胶,在30℃下，边搅拌边缓慢滴加2~5份质量分数4~5%的氨水，继续搅拌10~15分钟，得有机硅醇溶胶；

（3）按重量份数计，在装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应釜中，加入醋酸酐29~36份，冷却至-10~2℃，在低速搅拌下缓慢滴加质量分数70%的高氯酸6~7份，温度控制在-2~2℃，滴加完毕后，得无色透明溶液，即制成催化剂；步骤（1）得到的44~53份有机硅预聚物研磨在真空烘箱40℃干燥处理8~10h后和有机硅醇溶胶12~14份混合均匀，室温下分散在65~73份四氢呋喃中，转移至装有搅拌器、温度计、滴液漏斗的反应釜中后，加入上述催化剂22~26份后3~6℃下回流搅拌反应30~40min，再逐滴加入四氢呋喃15~23份，并冷却至-10~2℃，在该温度下反应2h，再升温至10~15℃反应2h后，滴加质量分数5~10%的NaOH水溶液，使体系pH值调整为6.8~7.4，换上蒸馏装置，蒸出未反应的四氢呋喃，再换上回流装置，继续加热，使体系温度保持在116~120℃，搅拌2~4h，将物料温度降至25℃时出料，得聚四亚甲基醚二醇/有机硅复合物；

（4）按重量份数计，将步骤（3）得到的聚四亚甲基醚二醇/有机硅复合物35~44份和发泡剂5~8份混合后，转移至装有温度计和机械搅拌器的反应釜中搅拌10~30min，加入1,6-己二醇5~7份和0.2~0.3份流变助剂，将反应釜置于平板电炉上，开动搅拌器，加热至35~40℃，用滴管加入0.2~0.4份催化剂，然后在搅拌下将预热到30℃的37.5~43份异氰酸酯迅速加入到反应釜中，继续搅拌3~5h后，除去搅拌器，将产物转移至压片机，一步自由上升法制取互穿网络泡沫，于压片机上压缩上升中的泡沫，得到泡沫基质的压缩片，泡沫或其压缩片在100℃下熟化2h，再在室温下放置1~3d，即得。

2.根据权利要求1所述的一种风电叶片轻质高强凝胶芯材的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）的氨丙基聚二甲硅氧烷的黏度为300~500mPa.s。

3.如权利要求1所述一种风电叶片轻质高强凝胶芯材的制备方法，其特征在于，所述步骤（4）的异氰酸酯为L-赖氨酸二异氰酸酯乙酯或三苯基甲烷三异氰酸酯中的其中一种。

4.根据权利要求1所述的一种风电叶片轻质高强凝胶芯材的制备方法，其特征在于，所述流变助剂为3,5-二甲硫基甲苯二胺、三羟甲基丙烷酯或N，N’-双（2-羟丙基）苯胺中的其中一种。

5.根据权利要求1所述的一种风电叶片轻质高强凝胶芯材的制备方法，其特征在于，所述催化剂为N，N-二甲基环己胺、三亚乙基二胺、钛酸四异丙酯中的其中一种。

6.根据权利要求1所述的一种风电叶片轻质高强凝胶芯材的制备方法，其特征在于，所述发泡剂为为HFC-365mfc、二甲醚、环戊烷中的一种或多种。