CN105907039A - 磁钢固定件、玻璃纤维增强复合材料及其制备方法 - Google Patents

磁钢固定件、玻璃纤维增强复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玻璃纤维增强复合材料，包括以下重量份的组分：丙氧基改性双酚A树脂8‑12份；环氧双酚A乙烯基树脂8‑12份；阻燃剂20‑35份；脱模剂1‑3份；色浆糊3‑5份；过氧化苯甲酰1‑3份；过氧化苯甲酸叔丁酯1‑3份；无碱高强玻璃纤维45‑55份。本发明提供的一种玻璃纤维增强复合材料，具有良好的拉伸强度，抗压强度，抗电磁物干扰，耐高低温性能，耐腐蚀，耐酸耐碱等性能。由于加入了高纯度的氢氧化铝和聚苯乙烯糊作为阻燃剂，提高了复合材料的阻燃性能。本发明还公开了一种玻璃纤维增强复合材料制备方法及一种磁钢固定件。

Description

磁钢固定件、玻璃纤维增强复合材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及复合材料技术领域，更具体地说，涉及一种玻璃纤维增强复合材料，还涉及一种玻璃纤维增强复合材料的制备方法，及一种由上述玻璃纤维增强复合材料制成的磁钢固定件。
背景技术
风力发电机组所处工作环境恶劣，因而其磁钢固定件需满足下列要求：首先，由于发电机运转时最高温度达120℃，停止运转时最低温度-45℃，因此，要求其磁钢固定件工作温度为-45℃-120℃，并能承受发电机电机运转与停止时的冷热冲击，且往复无规律循环。第二，由于发电机工作环境湿度常年大于95％，使磁钢固定件阶段性地遭受雨水，雪水侵泡，潮湿，盐雾空气侵蚀，因而对磁钢固定件的耐腐蚀要求较高。第三，能够承受发电机运转过程中的振动。第四，使用寿命要求大于25年。
现有技术中的磁钢固定件多为玻璃纤维增强复合材料，即由合成树脂和玻璃纤维复合工艺制作而成的功能性材料。然而，现有技术中的玻璃纤维增强复合材料其机械强度、耐腐蚀性等均难以满足风力发电机组磁钢固定件的工作要求。且制作成本较高、工作效率较低。
综上所述，如何有效地解决玻璃纤维增强复合材料难以满足风力发电机组磁钢固定件等的工作要求等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种玻璃纤维增强复合材料，该玻璃纤维增强复合材料可以有效地解决玻璃纤维增强复合材料难以满足风力发电机组磁钢固定件等的工作要求的问题，本发明的第二个目的是提供一种玻 璃纤维增强复合材料的制备方法，本发明的第三个目的是提供一种玻璃纤维增强复合材料制成的磁钢固定件。
为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：
一种玻璃纤维增强复合材料，包括以下重量份的组分：
丙氧基改性双酚A树脂8-12份；
环氧双酚A乙烯基树脂8-12份；
阻燃剂20-35份；
脱模剂1-3份；
色浆糊3-5份；
过氧化苯甲酰1-3份；
过氧化苯甲酸叔丁酯1-3份；
无碱高强玻璃纤维45-55份。
优选地，以重量份数计，所述阻燃剂包括氢氧化铝10-15份和聚苯乙烯糊10-20份。
优选地，所述丙氧基改性双酚A树脂的重量份数为9-11份；所述环氧双酚A乙烯基树脂的重量份数为9-11份。
优选地，所述无碱高强玻璃纤维的重量份数为48-52份。
优选地，所述丙氧基改性双酚A树脂的重量份数为10份；
所述环氧双酚A乙烯基树脂的重量份数为10份；
所述脱模剂的重量份数为2份；
所述色浆糊的重量份数为4份；
所述过氧化苯甲酰的重量份数为1份；
所述过氧化苯甲酸叔丁酯的重量份数为1份；
所述无碱高强玻璃纤维的重量份数为50份；
所述氢氧化铝12份；
所述聚苯乙烯糊18份。
优选地，所述玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度达到650MPa，弯曲强度达到635MPa。
优选地，所述玻璃纤维增强复合材料的吸水率不超过0.04％，阻燃性达到V-0级，耐热等级达到F级。
本发明还提供一种玻璃纤维增强复合材料制备方法，包括步骤：
以重量份数计，将8-12份的丙氧基改性双酚A树脂、8-12份的环氧双酚A乙烯基树脂、20-35份的阻燃剂、1-3份的脱模剂、3-5份的色浆糊、1-3份的过氧化苯甲酰、1-3份的过氧化苯甲酸叔丁酯配制成浸胶胶液，并与45-55份的无碱高强玻璃纤维，经连续拉挤工艺加工成型。
优选地，所述连续拉挤的预热区温度范围为80-95℃，凝胶区温度范围为130-145℃，固化区温度范围为100-115℃。
本发明还提供一种磁钢固定件，所述磁钢固定件由权利要求1-7任意一项所述的玻璃纤维增强复合材料或权利要求8或9所制备的玻璃纤维增强复合材料制成。
本发明提供了一种玻璃纤维增强复合材料，包括以下重量份的组分：丙氧基改性双酚A树脂8-12份；环氧双酚A乙烯基树脂8-12份；阻燃剂20-35份；脱模剂1-3份；色浆糊3-5份；过氧化苯甲酰1-3份；过氧化苯甲酸叔丁酯1-3份；无碱高强玻璃纤维45-55份。本发明提供的玻璃纤维增强复合材料具有良好的拉伸强度，抗压强度，抗电磁物干扰，耐高低温性能，耐腐蚀，耐酸耐碱等性能。由于加入了高纯度的氢氧化铝和聚苯乙烯糊作为阻燃剂，提高了复合材料的阻燃性能。本发明还提供了一种玻璃纤维增强复合材料的制备方法，制备出的玻璃纤维增强复合材料具有良好的机械性能及耐火性等。且通过连续拉挤的工艺有效减少从业人员，节省劳动成本。同时优化操作环境，提高生产效率，降低制造成本。本发明还提供了一种磁钢固定件，由上述的玻璃纤维增强复合材料制成。由于玻璃纤维增强复合材料的优异性能，能够满足风力发电机组对于磁钢固定件的工作要求。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种玻璃纤维增强复合材料，以提高其性能，从而满足风力发电机组磁钢固定件等的工作要求。
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种玻璃纤维增强复合材料，包括以下重量份的组分：丙氧基改性双酚A树脂8-12份；环氧双酚A乙烯基树脂8-12份；阻燃剂20-35份；脱模剂1-3份；色浆糊3-5份；过氧化苯甲酰1-3份；过氧化苯甲酸叔丁酯1-3份；无碱高强玻璃纤维45-55份。
本发明提供的玻璃纤维增强复合材料具有良好的拉伸强度，抗测压强度，抗电磁物干扰，耐高低温性能，耐腐蚀，耐酸耐碱等性能。由于加入了高纯度的氢氧化铝和聚苯乙烯糊作为阻燃剂，提高了复合材料的阻燃性能。
本发明中，阻燃剂的重量份数为20-35份，优选为26-34份，更优选为28-32份，最优选为30份。阻燃剂包括氢氧化铝和聚苯乙烯糊，氢氧化铝的重量份数为10-15份，优选为11-14份，更优选为11-13份，最优选为12份；聚苯乙烯糊的重量份数为10-20份，优选为15-20份，更优选为17-19份，最优选为18份。即本发明提供的玻璃纤维增强复合材料，包括以下重量份的组分：丙氧基改性双酚A树脂8-12份；环氧双酚A乙烯基树脂8-12份；氢氧化铝10-15份；聚苯乙烯糊10-20份；脱模剂1-3份；色浆糊3-5份；过氧化苯甲酰1-3份；过氧化苯甲酸叔丁酯1-3份；无碱高强玻璃纤维45-55份。氢氧化铝的纯度优选采用高于99％的高纯度。本发明对氢氧化铝和聚苯乙烯糊的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的氢氧化铝和聚苯乙烯糊即可，如采用市售商品。
本发明中，丙氧基改性双酚A树脂的重量份数为8-12份，优选为9-11份，更优选为9.5-10.5份，最优选为10份。本发明对丙氧基改性双酚A树脂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的丙氧基改性双酚A树脂即可，如采用市售商品。
本发明中，环氧双酚A乙烯基树脂的重量份数为8-12份，优选为9-11份，更优选为9.5-10.5份，最优选为10份。本发明中对环氧双酚A乙烯基树脂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的环氧双酚A乙烯基树脂即可，如市售商品。
本发明中，脱模剂的重量份数为1-3份，优选为1.5-2.5份，最优选为2份。本发明中对脱模剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的脱模剂即可，如市售商品。
本发明中，色浆糊的重量份数为3-5份，优选为3.5-4.5份，最优选为4份。本发明中对色浆糊的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的色浆糊即可，如市售商品。
本发明中，过氧化苯甲酰的重量份数为1-3份，优选为1-2份，最优选为1份。本发明中对过氧化苯甲酰的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的过氧化苯甲酰即可，如市售商品。
本发明中，过氧化苯甲酸叔丁酯的重量份数为1-3份，优选为1-2份，最优选为1份。本发明中对过氧化苯甲酸叔丁酯的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的过氧化苯甲酸叔丁酯即可，如市售商品。
本发明中，无碱高强玻璃纤维的重量份数为45-55份，优选为48-52份，更优选为49-51份，最优选为50份。本发明中对无碱高强玻璃纤维的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的无碱高强玻璃纤维即可，如市售商品。
本发明提供的玻璃纤维增强复合材料，其拉伸强度达到650MPa，弯曲强度达到635MPa；其吸水率不超过0.04％，阻燃性达到V-0级，耐热等级达到F级。其密度为1.96g/cm3，邵氏硬度为90HD。
本发明提供了一种玻璃纤维增强复合材料制备方法，包括步骤：
以重量份数计，将8-12份的丙氧基改性双酚A树脂、8-12份的环氧双酚A乙烯基树脂、20-35份的阻燃剂、1-3份的脱模剂、3-5份的色浆糊、1-3份的过氧化苯甲酰、1-3份的过氧化苯甲酸叔丁酯配制成浸胶胶液，并与45-55份的无碱高强玻璃纤维，经连续拉挤工艺加工成型。
连续拉挤的工艺路线具体的一般包括：无碱高强玻璃纤维——丝架——分丝架——烘箱——浸润槽——预成型模——成型模具——液压拉挤——切断——外观分等和物性检测—包装。其中，浸润槽中的胶液为上述组分及含量的浸胶胶液，具体连续拉挤各步骤的操作可参考现有技术。通过连续拉挤工艺加工成型出玻璃纤维增强复合材料，具有良好的拉伸强度，抗压强度，抗电磁物干扰，耐高低温性能，耐腐蚀，耐酸耐碱等性能。由于加入了高纯度的氢氧化 铝和聚苯乙烯糊作为阻燃剂，提高了复合材料的阻燃性能。同时，通过连续拉挤的工艺有效减少从业人员，节省劳动成本。同时优化操作环境，提高生产效率，降低制造成本。本发明还提供了一种磁钢固定件，由上述的玻璃纤维增强复合材料制成。由于玻璃纤维增强复合材料的优异性能，能够满足风力发电机组对于磁钢固定件的工作要求。
本发明的玻璃纤维增强复合材料制备方法中，连续拉挤的预热区温度范围优选为80-95℃，凝胶区温度范围优选为130-145℃，固化区温度范围优选为100-115℃。烘箱的温度范围优选为60-70℃。
本发明还提供了一种磁钢固定件，所述磁钢固定件由上述玻璃纤维增强复合材料技术方案所述的玻璃纤维增强复合材料或上述玻璃纤维增强复合材料制备方法技术方案制备的玻璃纤维增强复合材料制成。本发明中，对磁钢固定件的具体结构不作限定，可根据实际使用情况进行设置。对本发明提供的磁钢固定件进行性能检测，结果表明其具有良好的机械性能，抗电磁物干扰，耐高低温性能，耐腐蚀，耐酸耐碱及良好的阻燃性能等，因而能够满足风力发电机组对于磁钢固定件的工作要求。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的玻璃纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料的制备方法及磁钢固定件进行详细描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
以重量份数计，将8份的丙氧基改性双酚A树脂、8份的环氧双酚A乙烯基树脂、10份的氢氧化铝、10份的聚苯乙烯糊、1份的脱模剂、3份的色浆糊、1份的过氧化苯甲酰、1份的过氧化苯甲酸叔丁酯配制成浸胶胶液，并与45份的无碱高强玻璃纤维，经连续拉挤工艺加工成型。产品的密度为1.99g/cm3，邵氏硬度为85HD，拉伸强度达到600MPa，弯曲强度达到650MPa，吸水率不超过0.04％，阻燃性达到V-0级，耐热等级F级。
成型出用于风力发电机组的磁钢固定件。其工作温度为-45℃-120℃，并能承受发电机电机运转与停止时的冷热冲击，且往复无规律循环，满足耐蚀等工作条件要求。
实施例2
以重量份数计，将12份的丙氧基改性双酚A树脂、12份的环氧双酚A乙烯基树脂、15份的氢氧化铝、20份的聚苯乙烯糊、3份的脱模剂、5份的色浆糊、3份的过氧化苯甲酰、3份的过氧化苯甲酸叔丁酯配制成浸胶胶液，并与55份的无碱高强玻璃纤维，经连续拉挤工艺加工成型。产品的密度为1.93g/cm3，邵氏硬度为95HD，拉伸强度达到618MPa，弯曲强度达到610MPa，吸水率不超过0.04％，阻燃性达到V-0级，耐热等级F级。
成型出用于风力发电机组的磁钢固定件。其工作温度为-45℃-120℃，并能承受发电机电机运转与停止时的冷热冲击，且往复无规律循环，满足耐蚀等工作条件要求。
实施例3
以重量份数计，将10份的丙氧基改性双酚A树脂、10份的环氧双酚A乙烯基树脂、12份的氢氧化铝、18份的聚苯乙烯糊、2份的脱模剂、4份的色浆糊、1份的过氧化苯甲酰、1份的过氧化苯甲酸叔丁酯配制成浸胶胶液，并与50份的无碱高强玻璃纤维，经连续拉挤工艺加工成型。产品的密度为1.96g/cm3，邵氏硬度为90HD，拉伸强度达到650MPa，弯曲强度达到635MPa，吸水率不超过0.04％，阻燃性达到V-0级，耐热等级F级。
成型出用于风力发电机组的磁钢固定件。其工作温度为-45℃-120℃，并能承受发电机电机运转与停止时的冷热冲击，且往复无规律循环，满足耐蚀等工作条件要求。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，包括以下重量份的组分：
丙氧基改性双酚A树脂8-12份；
环氧双酚A乙烯基树脂8-12份；
阻燃剂20-35份；
脱模剂1-3份；
色浆糊3-5份；
过氧化苯甲酰1-3份；
过氧化苯甲酸叔丁酯1-3份；
无碱高强玻璃纤维45-55份。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，以重量份数计，所述阻燃剂包括氢氧化铝10-15份和聚苯乙烯糊10-20份。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述丙氧基改性双酚A树脂的重量份数为9-11份；所述环氧双酚A乙烯基树脂的重量份数为9-11份。
4.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述无碱高强玻璃纤维的重量份数为48-52份。
5.根据权利要求2所述的玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述丙氧基改性双酚A树脂的重量份数为10份；
所述环氧双酚A乙烯基树脂的重量份数为10份；
所述脱模剂的重量份数为2份；
所述色浆糊的重量份数为4份；
所述过氧化苯甲酰的重量份数为1份；
所述过氧化苯甲酸叔丁酯的重量份数为1份；
所述无碱高强玻璃纤维的重量份数为50份；
所述氢氧化铝12份；
所述聚苯乙烯糊18份。
6.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维增强复合材料的拉伸强度达到650MPa，弯曲强度达到635MPa。
7.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强复合材料，其特征在于，所述玻璃纤维增强复合材料的吸水率不超过0.04％，阻燃性达到V-0级，耐热等级达到F级。
8.一种玻璃纤维增强复合材料制备方法，其特征在于，包括步骤：
以重量份数计，将8-12份的丙氧基改性双酚A树脂、8-12份的环氧双酚A乙烯基树脂、20-35份的阻燃剂、1-3份的脱模剂、3-5份的色浆糊、1-3份的过氧化苯甲酰、1-3份的过氧化苯甲酸叔丁酯配制成浸胶胶液，并与45-55份的无碱高强玻璃纤维，经连续拉挤工艺加工成型。
9.根据权利要求8所述的玻璃纤维增强复合材料制备方法，其特征在于，所述连续拉挤的预热区温度范围为80-95℃，凝胶区温度范围为130-145℃，固化区温度范围为100-115℃。
10.一种磁钢固定件，其特征在于，所述磁钢固定件由权利要求1-7任意一项所述的玻璃纤维增强复合材料制成。
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