[發(fā)明專(zhuān)利]一種超高分子量聚乙烯復(fù)合膜的制備方法及應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910976798.6
• 申請(qǐng)日: 2019-10-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110815879A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慶昭;劉鵬;王志明;高龍洋
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 青島正愛(ài)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B29D7/01
• 分類(lèi)號(hào): B29D7/01;B29C69/00;B29C48/18;B29C48/08;B29C48/92;B29C48/625;C08L23/06;C08K3/04;C08J5/18;B29K23/00
• 代理公司: 青島華慧澤專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

本發(fā)明公開(kāi)了一種超高分子量聚乙烯復(fù)合膜的制備方法及應(yīng)用，制備方法包括以下步驟：(1)超高分子量聚乙烯的改性，將超高分子量聚乙烯與改性劑共混后，經(jīng)熔融制成顆粒狀的改性超高分子量聚乙烯；(2)將改性超高分子量聚乙烯與熱塑性彈性體材料和/或過(guò)渡層材料共擠成膜。根據(jù)高空的風(fēng)電葉片的尺寸信息，采用人工或者機(jī)械的方法將該復(fù)合膜貼合于風(fēng)電葉片上，貼膜完成后對(duì)接縫進(jìn)行熱壓焊接。本發(fā)明所公開(kāi)的復(fù)合膜能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)風(fēng)電葉片的全包覆保護(hù)，保護(hù)風(fēng)電葉片在其服役期間免受臟污、雨蝕的破壞，同時(shí)擁有良好的耐候性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)電葉片保護(hù)膜的制備方法，特別涉及一種用于保護(hù)風(fēng)電葉片的超高分子量聚乙烯復(fù)合膜的制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)

風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的核心部件之一，其良好的設(shè)計(jì)、可靠的質(zhì)量和優(yōu)越的性能是保證風(fēng)電機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的決定因素。風(fēng)電葉片在運(yùn)行中其葉尖線速度可達(dá)80m/s。如此高的速度下風(fēng)電葉片尤其是葉片的前緣部分會(huì)遭受來(lái)自空氣中的風(fēng)沙、鹽霧、雨滴的侵蝕，使得葉片氣動(dòng)性能下降，從而影響發(fā)電效率。

目前，在風(fēng)電葉片的保護(hù)方面應(yīng)用最為廣泛的是涂料保護(hù)。根據(jù)涂料性能指標(biāo)：強(qiáng)的附著力、一定的柔韌性、較強(qiáng)的耐磨耐沖擊性能、耐候性能、表面平滑性能等要求。目前較為理想的涂料為聚氨酯型涂料，丙烯酸類(lèi)涂料，有機(jī)硅樹(shù)脂涂料和氟碳聚合物涂料。但是，至今為止還沒(méi)有一種涂料能全部滿足葉片保護(hù)的全部性能。

涂料保護(hù)雖能在一定程度上保護(hù)風(fēng)電葉片，但是由于涂料特有的溶劑性質(zhì)，在固化后必然會(huì)有溶劑小分子逃逸，從而使涂料保護(hù)層表面出現(xiàn)微孔，而這些微孔即是保護(hù)層損壞的起始點(diǎn)。所以，涂料保護(hù)法，在風(fēng)電葉片的整個(gè)服役期間需要多次的維護(hù)，而風(fēng)電葉片因其特殊的工作環(huán)境使得維護(hù)工作非常困難。

目前，聚氨酯薄膜是一種可行的膜材料，但受限于材料本身的極性性質(zhì)，在服役期間容易水解、且抗臟污與抗結(jié)冰能力差。因此，聚氨酯薄膜壽命很短，難以匹配風(fēng)電葉片的服役期。

德國(guó)克萊博格橡膠股份有限公司在專(zhuān)利CN102458839A中提供了一種用于風(fēng)電葉片保護(hù)的復(fù)合膜。但是復(fù)合膜的貼合工藝采用的是通過(guò)真空熱壓的方式在葉片制作過(guò)程中將復(fù)合膜覆在葉片前緣，工藝復(fù)雜，且對(duì)已有葉片無(wú)法使用，大大減少了復(fù)合膜的使用范圍。

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)薄膜具有優(yōu)異的耐磨，耐沖擊性能，低溫狀態(tài)下的耐沖擊性能同樣優(yōu)異；摩擦系數(shù)小，無(wú)極性、表面能低，抗臟污、抗結(jié)冰性能好；以及非常優(yōu)秀的化學(xué)穩(wěn)定性能使得其在各個(gè)領(lǐng)域都有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。目前還未見(jiàn)將其很好地應(yīng)用于風(fēng)電葉片的保護(hù)上的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種超高分子量聚乙烯復(fù)合膜的制備方法及應(yīng)用，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電葉片的全包覆保護(hù)，保護(hù)風(fēng)電葉片在其服役期間免受臟污、雨蝕的破壞，同時(shí)擁有良好的耐候性能的目的。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種超高分子量聚乙烯復(fù)合膜的制備方法，包括以下步驟：

(1)超高分子量聚乙烯的改性，將超高分子量聚乙烯與改性劑共混后，經(jīng)熔融制成顆粒狀的改性超高分子量聚乙烯；

(2)將改性超高分子量聚乙烯與熱塑性彈性體材料和/或過(guò)渡層材料共擠成膜，當(dāng)改性超高分子量聚乙烯與熱塑性彈性體材料和過(guò)渡層材料共擠成膜時(shí)，熱塑性彈性體材料位于改性超高分子量聚乙烯和過(guò)渡層材料之間。

上述方案中，所述改性劑為解纏結(jié)劑石墨烯和分散劑聚乙烯蠟，所述改性劑用量為2-10％。

上述方案中，所述熱塑性彈性體材料為乙丙橡膠、變性聚丙烯酸酯橡膠、氟化橡膠、丙烯腈-丁二烯-橡膠或者聚氨酯中的一種。

上述方案中，所述過(guò)渡層材料為乙烯丙烯酸共聚物、三元乙丙橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的一種。