CN106313811B - 一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性ptfe与聚酯复合膜制备方法及应用 - Google Patents

一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性ptfe与聚酯复合膜制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜制备方法及应用，包括采用PTFE膜的改性、层压复合和光交联粘结胶施加，由锑掺杂氧化锡纳米晶、纳米二氧化钛、纳米碳化硅、有机氟防水剂、季戊四醇三‑(3‑氮丙啶基)‑丙酸酯组成改性剂；层压复合由3‑异氰酸甲基‑3,5,5‑三甲基环己基异氰酸酯、醋酸乙烯酯、氨基甲酸乙酯、α‑亚麻酸、(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、过氧化苯甲酰组成；光交联粘结胶由聚[丙烯酸丁酯～甲基丙烯酸缩水甘油酯～正丁氧基甲基丙烯酰胺]共聚物、醋酸乙烯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸酯衍生物、光引发剂、二甲基甲酰胺组成。本发明解决了PTFE膜无法直接通过胶粘剂粘贴在风机叶片表面的不粘附性问题。

Description

一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯复合膜制 备方法及应用
技术领域
本发明属于复合膜技术领域，具体涉及一种适用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜制备方法和应用，适用于风机新叶片的应用，特别适合对已安装风机叶片的技术改造，提高风机叶片防抗覆冰功能。
背景技术
风力发电是一种可持续的清洁能源，但当冬季来临时，因高海拔地区或山区的持续低温和过冷的潮湿空气、雨水、冰雪等，会引起风机叶片表面覆冰，当风机叶片表面严重覆冰时会造成风电机组停止运行，无法正常发电，造成大量经济损失。
德国叶片专业制造商Nordex(恩德公司)，针对欧洲及北美的气候调查发现，每年冬季长达一个月左右气温低于0℃的区域占据了欧洲及北美面积一半左右，欧洲内陆和英国北海及以东区域风电叶片均覆冰较为严重。阿尔卑斯山脉地域存在明显的冬季性覆冰。东欧冬季也均存在覆冰现象。北美西海岸由于受加利福尼亚寒流影响，造成美国装机最多地域覆冰问题非常严重，美国五大湖区由于湖风湿度较大，风机冬季存在明显覆冰。
在中国，北疆、内蒙、冀北山区、晋西北、东北地区、云贵高原、江西、湖南、湖北等地区的风电场，整个冬季都存在明显的叶片覆冰现象。
风机叶片覆冰后，增大叶片载荷，由于叶片每个截面覆冰厚度不一，使得叶片原有的翼型改变，大大影响风电机组的载荷和出力，使得风机的发电效率大打折扣，影响其发电效率，情况严重时会导致机组脱网停机，机组利用率大大降低，覆冰严重的地区风电机组的发电量会降低90％以上。
风机叶片覆冰后就会产生较大的冰载，翼型升力下降，升阻比减小，叶片提前进入失速区，气动性能恶化，气动载荷分布不均衡，激发叶片摆振方向的振动引发叶片共振，叶片噪声分贝提高，影响机组使用寿命，而且加载在每个叶片上的冰载不尽相同，使得机组的不平衡载荷增大，耐疲劳性降低，覆冰情况严重时可能导致传动件、连接件损坏和叶片断裂。
风机叶片表面覆冰后，随着温度升高，冰块自然融合时就会脱落，会对机组和现场人员造成很大的安全隐患。
覆冰问题对风电场的影响重大，既有发电量损失，也有人身安全隐患。为防抗风机叶片表面的覆冰现象，国内外进行了大量的研究，采用的除覆冰方法主要有：被动防除冰(如机械除冰、液体防除冰、涂层防除冰等)和主动除冰(热气除冰、微波除冰、电热除冰等)两大类，经多年的实践经验表明，上述方法都存在不足，达不到防/抗覆冰的效果。
机械除冰是通过机械方法破碎叶片表面覆冰(如敲击、振动、超声波、滑轮铲刮法、胶管充气膨胀、脉冲力等)。机械除冰方法简单，但操作难度大，且覆冰难以除清，人力物力消耗大、存在一定安全隐患。
热力除冰是通过阻止过冷却水滴冻结(暖气流鼓风、微波加热、电阻丝加热、表面间接加热等)的原理，将粘附在风机叶片上的覆冰进行融化的方法。但如果有一个叶片加热失败，整机就会因覆冰量不同而导致重心严重偏移，而造成严重事故。且热力除冰需要消耗额外的能源，除冰装置对叶片结构的制造难度大，需要监控系统或特殊的防雷设计，不适合对现有风机的技术改造。
液体防除冰是利用防冰液(如乙烯乙二醇、异丙醇、乙醇等)与叶片表面的水滴混合后，形成混合液使冰点降低于叶片表面温度，使水不至在表面上结冰。该方法仅短期防冰，在严重结冰状况下除冰的效果差，也不适合对现有叶片的技术改造。
涂料防冰是借助涂层低表面能和超疏水表面来有效防止或去除叶片上的水和冰的有效方法，选择低表面能的含氟聚合物树脂涂料是较理想的防抗覆冰材料。主要涉及的涂料有：含氟聚合物树脂、含氟表面活性剂、氢氧化铝、纳米粉、金属催干剂和溶剂组成的涂料(申请公布号为CN101514270的发明专利)；由机氟硅材料、纳米材料、固化剂、溶剂等混匀研磨制成防覆冰纳米复合涂料(申请公布号为CN101358106的发明专利)；由有机硅改性聚电解质、氟硅改性丙烯酸酯、纳米材料、溶剂、颜料、流平剂、阻燃剂和防腐杀菌剂组成的涂料(申请公布号为CN102140288A的发明专利)；由甲苯二异氰酸酯、十三氟辛醇、乙酸丁酯、有机硅改性环氧树脂、环氧树脂固化剂、有机溶剂和纳米石墨、纳米碳管为原料，制备疏水性涂料(申请公布号为CN102146249A的发明专利)；由氟丙烯酸环氧树脂、有机溶剂和无机颗粒组成防覆冰涂料(申请公布号为CN104804603A的发明专利)；由氟碳树脂、超支化聚酯、SiO2、TiO2、偶联剂、消泡剂、分散剂、润湿剂和固化剂IPDI三聚体组成的涂料(申请公布号为CN105001723A的发明专利)；由甲基丙烯酸十三氟辛酯、氟烃基硅油、聚全氟乙丙烯、二氧化硅、甲苯、环己酮、石蜡、氨丙基三乙氧基硅烷、甲基纤维素、酚醛树脂、二甲基硅油、二丁基二硫代氨基甲酸镍和乙醇组成的涂料(申请公布号为CN105062168A的发明专利)；由氟丙烯酸酯改性聚氨酯树脂、固体添加剂和有机溶剂组成，其中含氟丙烯酸酯改性聚氨酯树脂是由A、B双组份反应而成，A组分为含氟羟基丙烯酸酯聚合物，由短氟碳链丙烯酸酯单体、碳氢链丙烯酸酯单体和含羟基丙烯酸酯单体自由基聚合获得；B组分为多异氰酸酯或者多异氰酸酯衍生物(申请公布号为CN103305112A的发明专利)；由氟硅树脂、功能性纳米离子、纳米TiO2、纳米SiO2、乳化剂、消泡剂、流平剂、硅烷偶联剂和溶剂组成，制备的特高压线路表面防覆冰涂料与水的接触角达到128°～168°，涂覆防覆冰涂料后的涂层与覆冰的垂直粘着力降低了76％～91.5％(申请公布号为CN105219263A的发明专利)；由氟硅树脂、吸光颜料、纳米TiO2、纳米SiO2、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐杀菌剂和溶剂组成，制备的山区超高压线路表面防覆冰纳米涂料与水的接触角为129°～168°，具有较高的光吸收率0.92～0.96以及较低的发射率0.16～0.28(申请公布号为CN105331287A的发明专利)；由氟硅树脂、碳纳米管、纳米Ni、类钻碳、吸光颜料、纳米TiO2、纳米SiO2、乳化剂、消泡剂、流平剂、硅烷偶联剂、防腐剂和溶剂组成，该防覆冰涂料的水的接触角为131°～169°，涂料具有较高的光吸收率和较低的发射率(申请公布号为CN105368315A的发明专利)；由氟硅树脂、类钻碳、碳纳米管、纳米TiO2、纳米SiO2、分散剂、消泡剂、流平剂、防腐杀菌剂和溶剂组成，制备的超高压输电线路用防覆冰涂料与水的接触角达到135°～165°，有良好的电热效果，平均温升为9.5℃～16℃(申请公布号为CN105368238A的发明专利)；由氟硅树脂、甲基乙烯基硅橡胶、SiO2-玻璃纤维凝胶、聚丙烯纤维粉、纳米SiO2、纳米TiO2、分散剂、阻燃剂、硅烷偶联剂和防老剂组成(申请公布号为CN105390189A的发明专利)；由乙基氯硅烷、四乙基硅酸酯、氢氟酸溶液、乙醇、硅酸、ZnO、硅丙乳液和固化剂组成(申请公布号为CN101735701A的发明专利)；由氟硅树脂、消泡剂、流平剂、流变助剂、光稳定剂、消光剂、催干剂、金红石钛白粉、分散剂、多异氰酸酯固化剂和溶剂组成的涂料(申请公布号为CN104530974A的发明专利)；由缩合型氟硅树脂、氟化笼型倍半聚硅氧烷、二月桂酸二丁基锡组成的涂料，其涂层水接触角达到124.5°(申请公布号为CN105315888A的发明专利)；由氟聚丙烯酸酯共聚物、溶剂、消泡剂、防沉剂、纳米粒子和交联固化剂组成膜厚度为5～10μm的防覆冰涂层，水接触角＞150°，最高可达169°，冰在涂层表面的粘附力为1.43×10-2MPa(申请公布号为CN102660182A的发明专利)。
虽然含氟烯烃树脂的涂料具有较好的防抗覆冰效果，无论是光热型(光敏型涂料)或疏水型(丙烯酸类、聚四氟乙烯类、有机硅类)涂料，因涂料具有低表面能，严重影响粘接力和耐摩性能，导致涂层面材料性能退化明显，有时需要高温固化处理，也不适合对现有叶片的技术改造。
聚四氟乙烯膜(PTFE)具有耐腐蚀、摩擦系数小、化学稳定性好、较好的耐气候性及抗挠曲性的特点，使用工作温度范围宽(－195℃～250℃)，表现出对大多数化学药品的化学惰性和最佳的耐老化性、耐气候性，具有耐复杂气候变化(如不溶于强酸强碱和有机溶剂、耐强氧化剂腐蚀)的能力，且具有无毒害。
因聚四氟乙烯膜(PTFE)的表面摩擦系数很低，PTFE本身具有不粘附任何物质的性能特点，没有与风机叶片能直接牢固粘接的可能性，不容易直接在风机叶片进行粘附或粘接处理。因此，采用粘接技术直接将聚四氟乙烯膜(PTFE)复合在风机叶片(环氧玻璃钢或不饱和聚酯玻璃钢为主要材料)存在很大的困难。所以不适合对风电场已安装的风机叶片的技术改造，同样，也难以在新叶片表面进行牢固粘接，也就难以发挥应有的防抗叶片覆冰的作用。
另外，锑掺杂氧化锡纳米晶(ATO)，具有熔点高(大约1200℃)、热稳定性好，耐腐蚀、机械稳定性好、表面易吸附氧气和CO气体等特征，在抗静电塑料、防辐射抗静电涂层材料、红外吸收隔热材料中得到应用。纳米二氧化钛材料，可分为锐钛矿、金红石和板钛矿三种晶型，其中锐钛矿纳米二氧化钛材料具有较好的抗紫外性能，在防霉杀菌、防污等领域得到应用。纳米碳化硅在高分子复合膜中相容性好分散性好，和基体材料的结合性好，不仅能提高拉伸强度，而且也能提高耐磨损性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：纳米改性PTFE膜无法在风机叶片表面牢固复合的技术难题，以方便对风电场已运行风机叶片的改造，同样也适用于新叶片的使用，使风机叶片具有防抗覆冰功能，进而提高风电机组冬季发电的能力。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，包括如下步骤：
1)PTFE膜的改性：将PTFE膜表面(聚四氟乙烯膜)的正面喷涂纳米材料溶液，烘干后经机械热轧压处理，制得纳米改性PTFE膜；
纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：3～4％，纳米二氧化钛：3～4％，纳米碳化硅：4～5％，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：2～3％，有机氟防水剂：余量；
烘干温度为90～100℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2～2.5Kg/mm，轧压温度为160～180℃，时间为1～1.5min；
2)层压复合：在粘接复合剂和热压的作用下，将纳米改性PTFE膜的反面与聚酯基织物进行高温粘接复合，制得纳米改性PTFE膜与聚酯基织物复合膜；
粘接复合剂的质量百分比组分为：3-异氰酸甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯：45～50％，氨基甲酸乙酯：5～8％，α-亚麻酸：3～5％，(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：2～3％，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：2～3％，过氧化苯甲酰：1.5～2.5％，醋酸乙烯酯：余量；
热压复合温度为165～180℃，时间为1～1.5min，线压力为0.5～1Kg/mm；
3)光交联粘结胶施加：在纳米改性PTFE膜与聚酯基织物复合膜的聚酯织物上，进行光交联粘结胶涂层和烘干，制得纳米改性PTFE膜～聚酯基织物～光交联粘结胶复合膜；
光交联粘结胶的质量百分比组分为：醋酸乙烯酯：3～5％，丙烯酸丁酯：4～6％，交联型丙烯酸酯衍生物：2～3％，光引发剂：0.5～0.8％，二甲基甲酰胺：3～5％，聚[丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-正丁氧基甲基丙烯酰胺]共聚物：余量
烘干温度为80～90℃。
本发明还提出一种通过上述制备方法制得的用于风机叶片的防抗覆冰纳米改性PTFE与聚酯基复合膜。
本发明还提出一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的应用方法，将上述纳米改性PTFE与聚酯基复合膜应用于风机叶片表面的施工，将含光交联粘结胶的一面直接粘贴在风机叶片的表面。
这样，在粘接复合剂组份作用下，将纳米改性PTFE膜与聚酯基织物通过高温粘接复合，能获得剥离强度较高的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜；再将施加了光交联粘结胶的聚酯织物与风机叶片进行粘结，粘接完成后，再在紫外光的作用下，光引发剂产生自由基，光交联粘结胶中各组份能形成共聚和交联反应，生成网状结构的丙烯酸酯树脂，大幅度提高了聚酯基织物与风机叶片的粘结强度。因而解决了聚四氟乙烯膜(PTFE)无法在风机叶片表面牢固复合的技术难题。
由此可见，本发明科学的采用聚四氟乙烯膜(PTFE)与聚酯基织物进行高温粘接复合，可获得较高的剥离强度；在紫外光的作用下使光引发剂产生自由基，发生共聚和交联反应，生成网状结构的丙烯酸酯树脂，大幅度提高了聚酯基织物与风机叶片的粘结强度，一举两得。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，其中交联型丙烯酸酯衍生物为以下成分的一种或一种以上的混合物：(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
光引发剂为以下成分的一种或一种以上的混合物：4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2-羟基-1,2-二苯基乙酮；
本发明的聚[丙烯酸丁酯～甲基丙烯酸缩水甘油酯-正丁氧基甲基丙烯酰胺]共聚物为市售产品，是将丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、正丁氧基甲基丙烯酰胺采用乳液聚合制备的胶，如上海元吉化工有限公司等公司生产的相应产品。
前述的用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，其中聚酯基织物为聚对苯二甲酸乙二醇纤维或聚对苯二甲酸丙二醇纤维。
前述的用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的应用方法，包括以下步骤：
⑴对叶片粘贴面基层进行打磨和抛光处理，去除掉基层面上一部分老化涂层，使叶片基层面平整和光洁，同时，满足粘贴纳米改性PTFE与聚酯基复合膜后对叶片设计荷载的要求；
⑵在叶片粘贴基层面上喷涂界面剂,密闭掉叶片粘贴基层面上微小气孔，同时增加纳米改性PTFE与聚酯基复合膜粘贴在叶片基层面上的粘贴强剥离强度和撕裂强度；
界面剂为由丙烯酸树脂、助剂、填料、添加剂和助溶剂组成的丙烯酸磁漆，丙烯酸磁漆中各组分的重量百分比为：改性丙烯酸树脂：42％～52％，助剂：2％～5％，填料：30％～40％，添加剂：0.4％～1.3％，助溶剂：余量；添加剂的组成成分以及占所述丙烯酸磁漆的重量百分比为：润湿剂：0.1％～0.5％；附着力促进剂：0.2％～0.5％；流平剂：0.1％～0.3％；助溶剂为高沸点溶剂油或醚酯类溶剂；填料为硫酸钡、硅微粉或碳酸钙；助剂为分散剂、润湿剂、增稠剂、消泡剂；润湿剂为改性硅氧烷或氟碳化合物；附着力促进剂为环氧化合物或特种树脂；流平剂为丙烯酸酯、有机硅或含氟化合物；
⑶粘贴纳米改性PTFE与聚酯基复合膜：采用缠绕粘贴或裁剪拼接粘贴，将纳米改性PTFE与聚酯基复合膜从叶片叶尖向叶根方向进行缠绕粘贴或按叶片展开的几何面积，将裁剪的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜从叶尖向叶根方向进行平铺粘贴，粘贴时边展开纳米改性PTFE与聚酯基复合膜，边用羊毛毡刮板均匀刮平，排除纳米改性PTFE与聚酯基复合膜与叶片粘贴层面之间的空气，然后人工用Φ100mm橡皮锤均匀敲打纳米改性PTFE与聚酯基复合膜加强粘贴强度，纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的接缝平齐，接缝处用密封胶密封，叶片叶尖处和叶根处的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜收头处采用密封胶密封处理。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有如下优点：
1)能方便地进行工程化施工，解决了PTFE膜无法直接通过胶粘剂粘贴在风机叶片表面的不粘附性技术难题。
2)拓展了粘贴胶的选用范围，提高了粘接剥离强度，适用于各种型号规格的风电叶片，尤其适用于风电场已经运行中的风机叶片。
3)纳米改性PTFE膜与聚酯基织物的层压复合，能获得很高的粘接强度；而聚酯基织物能与风机叶片粘接，也能获得很高的粘接强度。具有其他方法不能比拟的优点。
4)纳米改性PTFE膜具有比含氟涂料更好的成膜性及耐久性，容易制备高密度和不同膜厚度的聚四氟乙烯材料。
5)纳米改性PTFE膜膜具有优良的抗紫外线和复杂气候的性能，能提高风机叶片的使用寿命。
6)纳米改性PTFE膜，仅发生在PTFE膜的表面，对PTFE基体材料的影响很小；锑掺杂氧化锡纳米晶具有很好的抗静电性和吸收隔热性；纳米二氧化钛能提高PTFE膜的表面拒水性，且具有防霉杀菌和防污性；纳米碳化硅能提高PTFE膜的耐磨损性。
附图说明
图1是本发明应用施工流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
本实施例是一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，包括如下步骤：
首先，在喷涂热压机上，将PTFE膜表面的正面喷涂纳米材料溶液，经90℃烘干再经热机械轧压处理，机械轧压为辊筒轧压，线压力为2.0Kg/mm，轧压温度为170℃，时间为1.2min。制得纳米材料改性PTFE膜。纳米材料溶液由3.0Kg锑掺杂氧化锡纳米晶、3.0Kg纳米二氧化钛、5.0Kg纳米碳化硅、2.0Kg季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯和87.0Kg AG-710组成，在室温下搅拌均匀，制得纳米材料溶液。
其次，在热压复合机上，在粘接复合剂和热压的作用下，将纳米材料改性PTFE膜的反面与聚酯基织物进行高温粘接复合，热压复合温度为165℃，时间为1.5min，线压力为0.5Kg/mm。粘接复合剂由45.0Kg3-异氰酸甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯、5.0Kg氨基甲酸乙酯、3.0Kgα-亚麻酸、2.0Kg(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、3.0Kg三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、1.5Kg过氧化苯甲酰和40.5Kg醋酸乙烯酯组成，在室温下搅拌均匀制得。
然后，在涂层机上，将纳米材料改性PTFE膜与聚酯基织物复合膜的聚酯基织物进行光交联粘结胶涂层和烘干，烘干温度为80℃，制得[纳米改性PTFE膜～聚酯基织物～光交联粘结胶]复合膜。
光交联粘结胶由5.0Kg醋酸乙烯酯、6.0Kg丙烯酸丁酯、1.5Kg(4)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、1.2Kg三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、4.8Kg二甲基甲酰胺、0.5Kg 4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、0.3Kg 2-羟基-1,2-二苯基乙酮、80.7Kg丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-正丁氧基甲基丙烯酰胺共聚物组成，在室温下搅拌均匀制得。
实施例二
本实施例是一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，包括如下步骤：
首先，在喷涂热压机上，将PTFE膜表面的正面喷涂纳米材料溶液，经95℃烘干再经热机械轧压处理，机械轧压为辊筒轧压，线压力为2.5Kg/mm，轧压温度为165℃，时间为1.5min。制得纳米材料改性PTFE膜。纳米材料溶液由4.0Kg锑掺杂氧化锡纳米晶、3.5Kg纳米二氧化钛、4.5Kg纳米碳化硅、2.5Kg季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯和85.5Kg AG-710组成，在室温下搅拌均匀，制得纳米材料溶液。
其次，在热压复合机上，在粘接复合剂和热压的作用下，将纳米材料改性PTFE膜的反面与聚酯基织物进行高温粘接复合，热压复合温度为175℃，时间为1.2min，线压力为0.8Kg/mm。粘接复合剂由粘接复合剂由47.5Kg3-异氰酸甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯、6.5Kg氨基甲酸乙酯、3.5Kgα-亚麻酸、2.5Kg(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2.5Kg三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2.0Kg过氧化苯甲酰和35.5Kg醋酸乙烯酯组成，在室温下搅拌均匀制得。
然后，在涂层机上，将纳米材料改性PTFE膜与聚酯基织物复合膜的聚酯织物进行光交联粘结胶涂层和烘干，烘干温度为100℃，制得[纳米改性PTFE膜～聚酯基织物～光交联粘结胶]复合膜。
光交联粘结胶由4.0Kg醋酸乙烯酯、5.0Kg丙烯酸丁酯、2.5Kg三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、4.0Kg二甲基甲酰胺、0.7Kg 2-羟基-1,2-二苯基乙酮、83.8Kg丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-正丁氧基甲基丙烯酰胺共聚物组成，在室温下搅拌均匀制得。
实施例三
本实施例是一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，包括如下步骤：
首先，在喷涂热压机上，将PTFE膜表面的正面喷涂纳米材料溶液，经100℃烘干再经热机械轧压处理，机械轧压为辊筒轧压，线压力为2.5Kg/mm，轧压温度为180℃，时间为1.0min。制得纳米材料改性PTFE膜。纳米材料溶液由3.5Kg锑掺杂氧化锡纳米晶、3.5Kg纳米二氧化钛、4.0Kg纳米碳化硅、2.2Kg季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯和86.8Kg AG-710组成，在室温下搅拌均匀，制得纳米材料溶液。
其次，在热压复合机上，在粘接复合剂和热压的作用下，将纳米材料改性PTFE膜的反面与聚对苯二甲酸丙二醇纤维织物进行高温粘接复合，热压复合温度为180℃，时间为1.0min，线压力为1.0Kg/mm。粘接复合剂由粘接复合剂由50.0Kg3-异氰酸甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯、7.5Kg氨基甲酸乙酯、4.8Kgα-亚麻酸、3.0Kg(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、2.0Kg三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、2.3Kg过氧化苯甲酰和30.4Kg醋酸乙烯酯组成，在室温下搅拌均匀制得。
然后，在涂层机上，将纳米改性PTFE膜与聚酯基织物复合膜的聚酯织物进行光交联粘结胶涂层和烘干，烘干温度为90℃，制得[纳米改性PTFE膜～聚酯基织物～光交联粘结胶]复合膜。
光交联粘结胶由3.0Kg醋酸乙烯酯、4.0Kg丙烯酸丁酯、1.0Kg(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、1.0Kg三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、3.0Kg二甲基甲酰胺、0.2Kg 4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、0.3Kg 2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、87.5Kg丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-正丁氧基甲基丙烯酰胺共聚物组成，在常温下搅拌均匀制得。
实施例四
本实施例是一种上述纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的应用方法，
将已在风电场运行的风机叶片进行表面除尘和除涂料处理，将以上实施例制备的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的光交联粘结胶一面均匀直接粘贴在风机叶片的表面。
如图1所示，施工方法具体步骤为：
包括以下步骤：
⑴对叶片粘贴面基层进行打磨和抛光处理，使叶片基层面平整和光洁，同时，去掉基层面上一部分老化涂层，满足粘贴纳米改性PTFE与聚酯基复合膜后对叶片设计荷载的要求；
⑵在叶片上喷涂界面剂，密闭掉叶片粘贴基层面上微小气孔，同时增加纳米改性PTFE与聚酯复合膜与叶片基层的粘贴强剥离强度和撕裂强度；
界面剂为由丙烯酸树脂、助剂、填料、添加剂和助溶剂组成的丙烯酸磁漆，丙烯酸磁漆中各组分的重量百分比为：改性丙烯酸树脂：42％～52％，助剂：2％～5％，填料：30％～40％，添加剂：0.4％～1.3％，助溶剂：余量；添加剂的组成成分以及占所述丙烯酸磁漆的重量百分比为：润湿剂：0.1％～0.5％；附着力促进剂：0.2％～0.5％；流平剂：0.1％～0.3％；助溶剂为高沸点溶剂油或醚酯类溶剂；填料为硫酸钡、硅微粉或碳酸钙；助剂为分散剂、润湿剂、增稠剂或消泡剂；润湿剂为改性硅氧烷或氟碳化合物；附着力促进剂为环氧化合物或特种树脂；流平剂为丙烯酸酯、有机硅或含氟化合物；
⑶粘贴纳米改性PTFE与聚酯基复合膜，采用缠绕粘贴或裁剪拼接粘贴，将纳米改性PTFE与聚酯复合膜从叶片叶尖向叶根方向进行缠绕粘贴或按叶片展开的几何面积，将裁剪的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜从叶尖向叶根方向进行平铺粘贴，粘贴时边展开纳米改性PTFE与聚酯基复合膜，边用羊毛毡刮板均匀刮平，排除纳米改性PTFE与聚酯基复合膜与叶片粘贴层面之间的空气，然后人工用Φ100mm橡皮锤均匀敲打纳米改性PTFE与聚酯基复合膜加强粘贴强度，纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的接缝平齐，接缝处用密封胶密封，叶片叶尖处和叶根处的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜收头处采用密封胶密封处理。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）PTFE膜的改性：将PTFE膜表面的正面喷涂纳米材料溶液，烘干后经机械热轧压处理，制得纳米改性PTFE膜；
所述纳米材料溶液的质量百分比组分为：锑掺杂氧化锡纳米晶：3～4%，纳米二氧化钛：3～4%，纳米碳化硅：4～5%，季戊四醇三-(3-氮丙啶基)-丙酸酯：2～3%，有机氟防水剂：余量；
所述烘干温度为90～100℃，机械热轧压为辊筒轧压，线压力为2～2.5Kg/mm，轧压温度为160～180℃，时间为1～1.5min；
2）层压复合：在粘接复合剂和热压的作用下，将纳米改性PTFE膜的反面与聚酯基织物进行高温粘接复合，制得纳米改性PTFE膜与聚酯基织物复合膜；
所述粘接复合剂的质量百分比组分为：3-异氰酸甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯：45～50%，氨基甲酸乙酯：5～8%，α-亚麻酸：3～5%，(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯：2～3%，三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯：2～3%，过氧化苯甲酰：1.5～2.5%，醋酸乙烯酯：余量；
所述热压复合温度为165～180℃，时间为1～1.5min，线压力为0.5～1 Kg/mm；
3）光交联粘结胶施加：在纳米改性PTFE膜与聚酯基织物复合膜的聚酯基织物上，进行光交联粘结胶涂层和烘干，制得纳米改性PTFE膜～聚酯基织物～光交联粘结胶复合膜；
所述光交联粘结胶的质量百分比组分为：醋酸乙烯酯：3～5%，丙烯酸丁酯：4～6%，交联型丙烯酸酯衍生物：2～3%，光引发剂：0.5～0.8%，二甲基甲酰胺：3～5%，聚[丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯-正丁氧基甲基丙烯酰胺]共聚物：余量；
所述烘干温度为80～90℃。
2.根据权利要求1所述的用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，其特征在于：所述交联型丙烯酸酯衍生物为以下成分的一种或一种以上的混合物：(2)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、(4)乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；
所述光引发剂为以下成分的一种或一种以上的混合物：4,4'-双（二乙基氨基）二苯甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基膦酸乙酯、2-羟基-1,2-二苯基乙酮。
3.根据权利要求1所述的用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的制备方法，其特征在于，所述聚酯织物为聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维或聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维。
4.一种通过权利要求1的所述制备方法制得的用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜。
5.一种如权利要求4所述用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的应用方法，将所述纳米改性PTFE与聚酯基复合膜应用于风机叶片表面的施工，将含光交联粘结胶的一面直接粘贴在风机叶片的表面。
6.如权利要求5所述的用于防抗风机叶片覆冰的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的应用方法，其特征在于：包括以下步骤：
⑴对风电场已经运行的叶片表面进行打磨和抛光处理，使粘贴基层面平整和光洁，同时，去掉粘贴基层面上一部分老化涂层，满足粘贴纳米改性PTFE与聚酯基复合膜后对叶片设计荷载的要求；
⑵在粘贴基层面上喷涂界面剂，密闭掉叶片粘贴基层面上微小气孔，同时增加纳米改性PTFE与聚酯基复合膜与粘贴基层面的粘贴强剥离强度和撕裂强度；
所述界面剂为由丙烯酸树脂、助剂、填料、添加剂和助溶剂组成的丙烯酸磁漆，所述丙烯酸磁漆中各组分的重量百分比为：改性丙烯酸树脂：42%～52%，助剂：2%～5%，填料：30%～40%，添加剂：0.4%～1.3%，助溶剂：余量；所述添加剂的组成成分以及占所述丙烯酸磁漆的重量百分比为：润湿剂：0.1%～0.5%；附着力促进剂：0.2%～0.5%；流平剂：0.1%～0.3%；所述助溶剂为高沸点溶剂油或醚酯类溶剂；所述填料为硫酸钡、硅微粉或碳酸钙；所述助剂为分散剂、润湿剂、增稠剂或消泡剂；所述润湿剂为改性硅氧烷或氟碳化合物；所述附着力促进剂为环氧化合物或特种树脂；所述流平剂为丙烯酸酯、有机硅或含氟化合物；
⑶粘贴纳米改性PTFE与聚酯基复合膜：采用缠绕粘贴或裁剪拼接粘贴，将纳米改性PTFE与聚酯基复合膜从叶片叶尖向叶根方向进行缠绕粘贴或按叶片展开的几何面积，将裁剪的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜从叶尖向叶根方向进行平铺粘贴，粘贴时边展开纳米改性PTFE与聚酯基复合膜，边用羊毛毡刮板均匀刮平，排除纳米改性PTFE与聚酯基复合膜与叶片粘贴基层面之间的空气，然后人工用Φ100mm橡皮锤均匀敲打纳米改性PTFE与聚酯复合膜加强粘贴强度，纳米改性PTFE与聚酯基复合膜的接缝平齐，接缝处用密封胶密封，叶片叶尖处和叶根处的纳米改性PTFE与聚酯基复合膜收头处采用密封胶密封处理。
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