一種風機葉片用tpu復合膜及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子材料技術領域，尤其設及一種風機葉片用TPU復合膜及其制備 方法。
【背景技術】
[0002] 在當今不可再生能源日漸短缺、氣候急劇變化、環(huán)境日益惡化的全球背景下，風能 作為可再生、綠色環(huán)保能源受到各國高度關注，也將是我國當前新能源利用的主要方向，也 是未來電力的先進生產(chǎn)力。按葉片造價在總機中占1/4成本計算，未來15年中國風機葉片 的國內(nèi)市場規(guī)模將超過500億元。"十一五"規(guī)劃明確提出，新建的風電場的風機葉片等風 電設備的國產(chǎn)化率必須達到70%W上，因此，僅十幾年里風能發(fā)電在我國有相當大的發(fā)展 空間，形成了當前國內(nèi)的風電熱。
[0003] 風機在工作過程中，風機葉片要承受強大的風載荷、氣體沖刷、砂石粒子沖擊、紫 外線照射等外界作用。目前一般采用玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂制的玻璃纖維復合材料葉 片。
[0004] 熱塑性聚氨醋（TPU)是環(huán)保高分子聚合物，它克服了PVC和PU皮的諸多缺陷，不 但擁有橡膠及普通塑料的大部分特性，而且還擁有優(yōu)良的綜合物理及化學性能，所W又被 稱為未來素材。TPU薄膜是采用TPU粒料，通過特殊工藝制成的薄膜，它繼承了TPU的優(yōu)秀 物性，應用范圍極為廣泛。
[0005] 但是，TPU薄膜用于風機葉片表面的薄膜，其耐熱性、耐腐蝕性、強度及其與膠黏劑 的粘合性還不夠理想，因此有必要研究一種新型的TPU復合薄膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種風機葉片用TPU復合膜及其制備方法，所述TPU復合 膜的強度高，耐熱性強，傳熱系數(shù)低，不易與膠黏劑分離，用于風機葉片表面能夠保護風機 葉片，延長其使用時間。
[0007] 為達此目的，本發(fā)明采用W下技術方案：
[0008] -方面，本發(fā)明提供了一種風機葉片用TPU復合膜，所述TPU復合膜按重量份數(shù)主 要由如下原料制備得到：
[0009] TPU顆綾 ？0-90份 玻璃纖維增強聚對苯二巧酸了二釀 10-2旨份 PVDF 2-10份 相容劑 3-8價 致孔劑 1-5份 巧氧劑 1-3撥 紫外線吸收劑 化5-1輸。
[0010]玻璃纖維增強聚對苯二甲酸下二醋（PBT)，其力學性能和耐熱性相對于聚對苯二 甲酸下二醋顯著提高，其抗拉強度可達135MPa，熱變形溫度高達210°C，超過玻璃纖維增強 的尼龍-6,將其用作TPU復合膜的原料，有利于提高TPU復合膜的強度和耐熱性。
[0011]聚偏氣乙締（PVD巧的分子鏈中含有的F原子與H原子能夠形成氨鍵，具有穩(wěn)定性 好，耐腐蝕性好等優(yōu)點。
[0012]實驗結果表明，TPU顆粒中添加的玻璃纖維增強聚對苯二甲酸下二醋（PBT)和聚 偏氣乙締（PVD巧能夠起到協(xié)同作用，大大提高了TPU薄膜的耐熱性和強度。
[0013]所述風機葉片用TPU復合膜按重量份數(shù)主要包括如下原料：TPU顆粒70-90份，如 72份、75份、78份、80份、82份、83份、85份或88份等；玻璃纖維增強聚對苯二甲酸下二醋 10-25份，如12份、13份、15份、16份、18份、20份、22份或24份等；PVDF2-10份，如3份、 4份、5份、6份、7份、8份或9份等；相容劑3-8份，如3份、4份、5份、6份或7份等；致孔劑 1-5份，如2份、3份、4份或5份等；抗氧劑1-3份，如1份、2份或3份；紫外線吸收劑0. 5-1 份，如0. 6份、0. 7份、0. 8份、0. 9份或1份等。
[0014]作為優(yōu)選的技術方案，所述TPU復合膜按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0015] TPU顆粒 74-86份 玻璃纖維增強聚對苯二甲酸下二醋 15-巡粉 PVDF 5S份 巧容剤 5-7份 致孔劑 3-5份 抗氧劑 i-2份 紫外線吸收劑 0.5-1份。
[0016]作為更優(yōu)選的技術方案，所述TPU復合膜按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：
[0017] TPU顆粒 78份 玻璃纖維增強聚對苯二巧釀了二:離 18份 PVDF 7 份 相容劑 7份 致孔劑 5份 抗氧劑 2巧
[0018] 紫外線吸收劑 0.8份。
[0019] 所述TPU顆粒按重量份數(shù)主要由如下原料制備得到：聚己內(nèi)醋二元醇42-48份，如 43份、44份、45份、46份或47份等；聚碳酸醋二元醇30-36份，如32份、33份、35份或36 份等；擴鏈劑8-12份，如8份、9份、10份、11份或12份等；脂肪族二異氯酸醋43-50份，如 45 份、46 份、47 份、48 份或 49 份等；催化劑 0. 005-0. 012 份，如 0. 006 份、0. 007 份、0. 008 份、0.01份或0.011份等。
[0020] 所述聚己內(nèi)醋二元醇的數(shù)均分子量為2000-5500,如2200、2300、2500、2700、 3000、3500、3800、4000、4500 或 5000 等。
[0021] 優(yōu)選地，所述聚碳酸醋二元醇的數(shù)均分子量為1500-3500,如1800、2000、2500、 2800、3000 或 3200 等。
[0022] 優(yōu)選地，所述脂肪族二異氯酸醋的分子量為100-500,如200、300、400或500等。
[0023] 優(yōu)選地，所述擴鏈劑為乙二醇、1，4下二醇，1，6-己二醇乙二醇、1，2-丙二醇、甲基 丙二醇、1，3-下二醇、一縮二乙二醇、1，6-己二醇或新戊二醇的一種或至少兩種的組合。
[0024] 優(yōu)選地，所述催化劑為有機錫、有機祕或有機鋒中的一種或至少兩種的組合。
[0025] 采用大分子量的聚醋型二元醇、較多的小分子擴鏈劑及脂肪族二異氯酸醋制得的 熱塑性聚氨醋，其強度與結晶度高，硬度大，分子間結合力較大，熱穩(wěn)定性好。
[0026] 所述致孔劑為偶氮二甲酯胺。
[0027] 致孔劑的加入使TPU復合膜中形成均勻的3-5ym的孔，所述孔使得TPU復合膜具 有很強的隔熱能力。由于目前風機葉片上所用的復合膜的膠黏劑一般為壓敏膠，其耐熱性 較差，容易與復合膜脫離，因此，提高TPU復合膜的隔熱能力，有助于提高TPU復合膜與膠黏 劑的粘結時間，TPU復合膜經(jīng)長時間使用后不至于脫落。所述致孔劑不僅限于偶氮二甲酯 胺，也可選用其它致孔劑。
[0028] 所述相容劑為SMA樹脂（苯乙締-馬來酸酢嵌段共聚物）、有機酸銘絡合物、有機 偶聯(lián)劑、鐵酸醋偶聯(lián)劑或侶酸醋偶聯(lián)劑中的一種或至少兩種的組合。
[0029] 優(yōu)選地，所述抗氧劑為受阻酪類抗氧劑、受阻胺類抗氧劑或亞憐酸醋類抗氧劑中 的一種或至少兩種的組合。
[0030] 所述紫外光吸收劑無特殊要求，本領域的技術人員可W根據(jù)需要選擇不同的紫外 光吸收劑。典型但非限制性的紫外光吸收劑如水楊酸醋類、苯酬類、苯并=挫類、取代丙締 臘類、=嗦類或受阻胺類紫外光吸收劑等。
[0031] 另一方面，本發(fā)明提供了如上所述的TPU復合膜的制備方法，所述制備方法包括 如下步驟：
[0032] 1)稱取配方量的TPU顆粒、玻璃纖維增強聚對苯二甲酸下二醋、PVDF、相容劑、致 孔劑、抗氧劑和紫外線吸收劑，并混合均勻，得到混合物料；
[0033] 2)將混合物料干燥后，經(jīng)流延機擠出成型，即得到TPU復合膜。
[0034] 步驟。所述的干燥溫度為 80-90°(：，如82°(：、83°(：、84°(：、85°(：、86°(：或88°(：等，干 燥時間為2-化，如化、2.化或化等。
[0035] 步驟2)所述擠出的溫度為 190-195°(：，如192°(：、193°(：、194°(：或195°(：等。
[0036] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果為：
[0037]本發(fā)明提供的TPU復合膜的強度高（拉伸強度可達85.IMPa)，耐熱性強（維卡軟 化溫度最高為128°C)，隔熱性好（傳熱系數(shù)最低為0. 012W/ (m，K))，不易與膠黏劑分離，用 于風機葉片表面能夠保護風機葉片，延長其使用時間；并且所述TPU復合膜制備方法簡單。
【具體實施方式】
[0038] 下面通過【具體實施方式】來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
[0039] 實施例1
[0040] 一種風機葉片用TPU復合膜，所述TPU復合膜按重量份數(shù)主要由如下原料制備得 到：
[0041] TPU顆粒 70撥 玻璃纖維增強聚對苯二甲酸下二酷 25份 P\DF 8 份 相容劑 8份 致化劑 3份 抗氧劑 3.憤 紫外線吸收劑 0.度傲
[0042] 所述TPU顆粒按重量份數(shù)由如下原料制備得到：
[0043] 聚己內(nèi)醋二元醇 46份 聚碳酸醋二元醇 巧傲 擴鏈劑 n份 脂肪族二異氯酸醋 46份 催化劑 0.01份。
[0044] 其中，所述聚己內(nèi)醋二元醇的數(shù)均分子量為2000-2500。所述聚碳酸醋二元醇的數(shù) 均分子量為1500-2000。所述脂肪族二異氯酸醋的分子量為100-200。所述擴鏈劑為乙二 醇。所述催化劑為有機錫催化劑。
[0045] 所述致孔劑為偶氮二甲酯胺。所述相容劑為SM樹脂。所述抗氧劑為受阻酪類抗 氧劑。
[0046] 所述TPU復