風(fēng)電葉片用長玻纖增強(qiáng)ppe/pa66復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料及其成型加工技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是設(shè)及一種風(fēng)電葉片用 長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 中小型風(fēng)電葉片是應(yīng)用于中小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的關(guān)鍵核屯、部件之一。目前的制作 方法主要是采用玻璃鋼手糊工藝生產(chǎn)，但玻璃鋼材料制造工藝生產(chǎn)效率低、成本高，不適合 未來大批量生產(chǎn)。目前也有采用長玻纖增強(qiáng)PP、短玻纖增強(qiáng)PA66或長玻纖增強(qiáng)PA66生產(chǎn)，但 長玻纖PP的耐疲勞強(qiáng)度等性能相對較低，短玻纖增強(qiáng)PA66、長玻纖增強(qiáng)PA66則由于吸濕性 能衰減較大，只能應(yīng)用于1KWW下的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
[0003] 化WW上功率的風(fēng)力發(fā)電葉片若用長玻纖增強(qiáng)PA66生產(chǎn)，需改善吸濕性、耐疲勞性 能，才能得W應(yīng)用。
[0004] 已公開的專利，如CN103641958A添加丙締酸乙醋、引發(fā)劑方式降低增強(qiáng)PA66的吸 水率，但其強(qiáng)度相對較低。CN104262957A則添加5-25 %的PA6T，制得的尼龍復(fù)合材料兼具低 吸水率、高剛性的特點(diǎn)，但其成本增加明顯。CN104693439A提供一種P0SS材料改性PA66,通 過原位聚合的方法，將P0SS粒子引入到PA66樹脂中，降低聚已二酷已二胺的吸水率的同時 提高材料的力學(xué)性能，但其生產(chǎn)難W控制，較為繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種風(fēng)電葉片用長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料 及其制備方法，可顯著減少PA66的吸水，干態(tài)、濕態(tài)性能差異小，同時保持高力學(xué)性能、高耐 疲勞強(qiáng)度、高性價比，滿足化WW上的風(fēng)電葉片的具體應(yīng)用需要。
[0006] 本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
[0007] -種長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料，包括W下質(zhì)量百分比的組分：
[0008] PA66:22.5%~54.4%;
[0009] P 陽：5%~15%;
[0010] 連續(xù)長玻璃纖維：40%~60 %;
[00川馬來酸?。?.3%~1%;
[0012] 抗氧劑:0.2% ~1%;
[0013] 成核劑:0.1% ~0.5%;
[0014] 其中，所述PA66的相對粘度為2.0~3.2。
[0015] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述P陽的特性粘度為30-60cm^g。
[0016] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連續(xù)長玻璃纖維的直徑為5~20μπι。
[0017] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連續(xù)長玻璃纖維的直徑為17μπι。
[0018] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連續(xù)長玻璃纖維為無堿玻璃纖維。
[0019] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述連續(xù)長玻璃纖維為Ε玻璃纖維。
[0020] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述抗氧化劑至少為N，N-1，6-己二基二(3,5-二（1，1- 二甲基乙基)-4-?基苯丙酷（1098)、四〔β-(3,5-二叔下基-4-?基苯基）丙酸)季戊四醇醋 (1010)、Ξ(2,4-二叔下基苯基)亞憐酸醋（168)和銅鹽復(fù)合抗氧劑其中之一，其中，所述銅 鹽復(fù)合抗氧劑為艦化亞銅、艦化鐘和硬脂酸鋒的混合物，且Ξ者質(zhì)量比為6~10:0.5~2:1。
[0021] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述成核劑為顆粒粒徑為0.1~1WI1的無機(jī)成核劑，該 無機(jī)成核劑至少為超細(xì)滑石粉和蒙脫±其中之一。
[0022] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述成核劑為顆粒粒徑為0.1~1WI1的有機(jī)成核劑，該 有機(jī)成核劑為選自苯甲酸鋼、山梨醇二節(jié)醋、簇酸鋼鹽中的一種或兩種組成的復(fù)合成核劑。
[0023] 本發(fā)明還提供一種長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料制備方法，包括W下步驟:將尼 龍66、ΡΡΕ、馬來酸酢、抗氧劑、成核劑按比例混勻后先經(jīng)過擠出機(jī)塑化烙融，然后將所得的 烙體進(jìn)入浸潰機(jī)頭，浸潰機(jī)頭的溫度設(shè)為260°C~350°C ;將連續(xù)長玻璃纖維通過浸潰機(jī)頭 ?？?，浸潰后，將其牽引出浸潰機(jī)頭，冷卻、切粒，得到5-25mm長的長玻纖增強(qiáng)尼龍/PPE復(fù)合 材料粒子。
[0024] 本發(fā)明的有益效果是：該風(fēng)電葉片用長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料及其制備方 法，可顯著減少PA66的吸水，干態(tài)、濕態(tài)性能差異小，同時保持高力學(xué)性能、高耐疲勞強(qiáng)度、 高性價比，滿足化WW上的風(fēng)電葉片的具體應(yīng)用需要。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明作詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例，即但 凡W本發(fā)明申請專利范圍及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利 涵蓋范圍之內(nèi)。
[00%] W下實(shí)施例所用的PA66為PA66 50BWFS，P陽為PPE S201A，所用的玻璃纖維是E玻 璃纖維。所用成核劑的顆粒粒徑為0.1~1M1的超細(xì)滑石粉。
[0027] 對比例1:
[0028] 將50kg尼龍66、0.3kg銅鹽混合物(艦化亞銅、艦化鐘和硬脂酸鋒質(zhì)量比8:1:1)、 0.3kg超細(xì)滑石粉和其他加工助劑按比例混勻后先經(jīng)過擠出機(jī)塑化烙融，然后將所得的烙 體進(jìn)入浸潰機(jī)頭，浸潰機(jī)頭的溫度設(shè)為330°C ;將連續(xù)長玻璃纖維通過浸潰機(jī)頭模孔，浸潰 后，將其牽引出浸潰機(jī)頭，冷卻、切粒，得到10mm的50%玻纖含量的長玻纖增強(qiáng)PA66復(fù)合材 料。
[00巧]實(shí)施例1-8:
[0030] 將PA66 50BWFS、PPE S201A、馬來酸酢、超細(xì)滑石粉、抗氧化劑和其他加工助劑按 比例混勻后先經(jīng)過擠出機(jī)塑化烙融，然后將所得的烙體進(jìn)入浸潰機(jī)頭，浸潰機(jī)頭的溫度設(shè) 為330°C ;將連續(xù)長玻纖邸4305PM-2400通過浸潰機(jī)頭?？?，浸潰后，將其牽引出浸潰機(jī)頭， 冷卻、切粒，得到10mm長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料。詳細(xì)的各組分比例見表1。
[0031] 將對比例1、實(shí)施例1-8得到的產(chǎn)品進(jìn)行注塑ISO標(biāo)準(zhǔn)樣條。平衡吸濕樣條在50°C水 浴中煮24h后拿出，再在檢測實(shí)驗(yàn)室中平衡吸濕2地，進(jìn)行力學(xué)性能測試。性能結(jié)果詳見表1。
[0032] 表 1
[0033]
[0034] 由上述實(shí)施例的力學(xué)性能檢測可知，本發(fā)明的風(fēng)電葉片用長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù) 合材料，可顯著減少PA66的吸水，干態(tài)、濕態(tài)性能差異小，同時保持高力學(xué)性能、高耐疲勞強(qiáng) 度、高性價比，能夠滿足化WW上的風(fēng)電葉片的具體應(yīng)用需要。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料，其特征在于，包括以下質(zhì)量百分比的組分： ΡΑ66:22·5% ~54.4%; ΡΡΕ:5% ~15%; 連續(xù)長玻璃纖維:40 %~60 % ; 馬來酸酐:0.3%~1%; 抗氧劑:0.2%~1%; 成核劑:0.1%~0.5%; 其中，所述PA66的相對粘度為2.0~3.2。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料，其特征在于:所述PPE的特性 粘度為 30-60cm3/g〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料，其特征在于:所述連續(xù)長玻璃 纖維的直徑為5~20μηι。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料，其特征在于:所述連續(xù)長玻璃 纖維的直徑為17μπι。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料，其特征在于:所述連續(xù)長玻璃 纖維為無堿玻璃纖維。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料，其特征在于:所述連續(xù)長玻璃 纖維為Ε玻璃纖維。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料，其特征在于:所述抗氧化劑至 少為Ν，Ν-1，6-己二基二(3,5_二（1，1_二甲基乙基)-4-羥基苯丙酰（1098)、四〔β-(3,5-二叔 丁基-4-羥基苯基)丙酸〕季戊四醇酯（1010)、三(2,4_二叔丁基苯基)亞磷酸酯（168)和銅鹽 復(fù)合抗氧劑其中之一，其中，所述銅鹽復(fù)合抗氧劑為碘化亞銅、碘化鉀和硬脂酸鋅的混合 物，且三者質(zhì)量比為6~10:0.5~2:1。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料，其特征在于:所述成核劑為顆 粒粒徑為0.1~lMi的無機(jī)成核劑，該無機(jī)成核劑至少為超細(xì)滑石粉和蒙脫土其中之一。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料，其特征在于:所述成核劑為顆 粒粒徑為0.1~Ιμπι的有機(jī)成核劑，該有機(jī)成核劑為選自苯甲酸鈉、山梨醇二芐酯、羧酸鈉鹽 中的一種或兩種組成的復(fù)合成核劑。10. -種如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的長玻纖增強(qiáng)ΡΡΕ/ΡΑ66復(fù)合材料制備方法，其 特征在于，包括以下步驟:將尼龍66、ΡΡΕ、馬來酸酐、抗氧劑、成核劑按比例混勻后先經(jīng)過擠 出機(jī)塑化熔融，然后將所得的熔體進(jìn)入浸漬機(jī)頭，浸漬機(jī)頭的溫度設(shè)為260Γ~350Γ ;將連 續(xù)長玻璃纖維通過浸漬機(jī)頭模孔，浸漬后，將其牽引出浸漬機(jī)頭，冷卻、切粒，得到5_25mm長 的長玻纖增強(qiáng)尼龍/PPE復(fù)合材料粒子。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種風(fēng)電葉片用長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料及其制備方法，該長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料包括以下質(zhì)量百分比的組分：PA66：22.5％～54.4％；PPE：5％～15％；連續(xù)長玻璃纖維：40％～60％；馬來酸酐：0.3％～1％；抗氧劑：0.2％～1％；成核劑：0.1％～0.5％；其中，所述PA66的相對粘度為2.0～3.2。該風(fēng)電葉片用長玻纖增強(qiáng)PPE/PA66復(fù)合材料及其制備方法，可顯著減少PA66的吸水，干態(tài)、濕態(tài)性能差異小，同時保持高力學(xué)性能、高耐疲勞強(qiáng)度、高性價比，滿足1KW以上的風(fēng)電葉片的具體應(yīng)用需要。
【IPC分類】C08K7/14, C08K5/1539, C08L77/06, C08K13/04, C08K3/34, C08L71/12
【公開號】CN105585842
【申請?zhí)枴緾N201510992752
【發(fā)明人】陳春華, 張超, 劉紀(jì)慶
【申請人】江蘇金發(fā)科技新材料有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月25日