CN107383846A - 玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料及其在直驱永磁同步风力发电机磁钢压条中的应用 - Google Patents

玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料及其在直驱永磁同步风力发电机磁钢压条中的应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯树脂材料，至少由以下组份制成：无碱玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、双组份聚氨酯树脂、双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、色浆。该聚氨酯材料原料来源丰富，制备成本低廉，利用该聚氨酯材料制得的直驱永磁同步风力发电机磁钢压条表面平整光滑，无气泡、无裸露纤维，不易沾染油污，表面颜色均匀，不易产生裂纹，不易分层剥离，不易产生机械伤痕。

Description

玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料及其在直驱永磁同 步风力发电机磁钢压条中的应用
技术领域
本发明属于发电设备领域，特别涉及一种玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料，还涉及该材料在直驱永磁同步风力发电机磁钢压条上的应用。
背景技术
在自然界中，风能是一种能够再生、无污染,而且储量巨大的清洁能源，受到全世界各国的广泛关注。风能的开发利用尤其是风电的大力发展，加快了风力发电机组的研发。近些年来，根据全球风能理事会的官方报告，各个国家风力发电机组的装机容量连续上升，其在各国电网中所占的比重也越来越大。因此，保障风力发电机组的安全稳定运行成为了人们的重要研究方向。
永磁直驱风力发电机是一种应用越来越广泛的风力发电机，它的转子采用大量的磁钢(永磁体或者树脂基磁体)作为磁极。磁性材料范围广泛，虽然拥有种类繁多、性能差异大的特点，但它们在实际应用中都有磁性能不稳定和受力不平衡的问题。例如，发电机实际运行中的工作温度、震动强度、时间以及电流冲击都对磁钢的稳定性以及受力有非常大的影响。由于电流、温度和振动等方面的原因，导致磁钢容易脱落，现有技术中，一般使用压条固定磁钢，但是生产加工的压条材料不同，对磁钢的固定效果也不一样。
发明内容
技术问题：为了解决现有技术的缺陷，本发明提供了一种玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料及其在直驱永磁同步风力发电机磁钢压条上的应用方法。
技术方案：本发明提供了一种玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料，至少由以下组份制成：无碱玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、双组份聚氨酯树脂、双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、色浆。
作为优选，该玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料至少由以下重量份的组份制成：45份～60份的无碱玻璃纤维纱、15份～25份的玻璃纤维织物、20份～35份的双组份聚氨酯树脂、4份～12份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、5份～8份色浆。
作为另一种优选，该玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料至少由以下重量份的组份制成：45份～55份的无碱玻璃纤维纱、15份～25份的玻璃纤维织物、25份～35份的双组份聚氨酯树脂、4份～6份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、5份～8份色浆。
作为另一种优选，该玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料至少由以下重量份的组份制成：55份～60份的无碱玻璃纤维纱、20份～25份的玻璃纤维织物、22份～26份的双组份聚氨酯树脂、8份～12份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、5份～8份的色浆。
作为另一种优选，该玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料至少由以下重量份的组份制成：60份～65份的无碱玻璃纤维纱、25份～15份的玻璃纤维织物、20份～25份的双组份聚氨酯树脂、5份～10份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂和5份～8份色浆。
作为另一种优选，所述双组份聚氨酯树脂为双组份聚氨酯树脂SK97007、双组份聚氨酯树脂CC6226/101C-A中的一种或两种。
作为另一种优选，所述双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂为反应型阻燃剂FlameCheck X6667、添加型阻燃剂Flame Check 2725、添加型阻燃剂Flame Check 2750中的一种或几种。
本发明还提供了上述玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料的制备方法，包括以下步骤：分别取无碱玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、双组份聚氨酯树脂、双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、色浆混合，加热使熔融，注入模具中；冷却、脱模、切割即得。
本发明还提供了上述玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料在制备直驱永磁同步风力发电机磁钢压条中的应用。
有益效果：本发明提供的聚氨酯材料原料来源丰富、性价比高；利用该聚氨酯材料制得的压条表面平整光滑，无气泡、无裸露纤维，不易沾染油污，表面颜色均匀，不易产生裂纹，不易分层剥离，不易产生机械伤痕，经实际装配使用完全满足直驱永磁同步风力发电机组设计要求。
附图说明
图1为本发明聚氨酯材料制得的磁钢压条的结构示意图。
图2为本发明聚氨酯材料制得的磁钢压条的局部放大图一。
图3为本发明聚氨酯材料制得的磁钢压条的局部放大图二。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作出进一步说明。
本发明中，各组分及来源分别为：
双组份聚氨酯树脂选自：双组份聚氨酯树脂SK 97007，购自亨斯迈化学研发中心(上海)有限公司；或双组份聚氨酯树脂CC6226/101C-A，购自巴斯夫聚氨酯特种产品(中国)有限公司。也可以采用国产相同类型的双组份聚氨酯树脂。
双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂选自：反应型阻燃剂Flame Check X6667、添加型阻燃剂Flame Check 2725、添加型阻燃剂Flame Check 2750，均购自美国雷孚斯公司。
制得一批玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料，配方如下：
其制备方法，包括以下步骤：分别取无碱玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、双组份聚氨酯树脂、双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、色浆混合，加热使熔融，注入模具中，加热固化、冷却、脱模、切割即得。
除以上方法外，该玻璃纤维增强双组份聚氨酯树脂也可以采用“RTM法”和“高压注射法”来生产。
聚氨酯材料制得的压条进行性能测试，方法见下表：
说明：
热态弯曲强度试验：在150℃环境中保持96h，随后进行测试；测试试样不发生电气性能的变化、不变形、不开裂、不起泡；机械性能满足试样100mm长度上承受3mm弯曲变形不断裂。
耐低温性试验：在-50℃环境中保持96h，随后进行测试，试样不发生电气性能的变化、不变形、不开裂、不起泡；机械性能满足试样100mm长度上承受3mm弯曲变形不断裂。
耐高温性试验：在150℃环境中保持96h，随后进行测试，试样不发生电气性能的变化、不变形、不开裂、不起泡；机械性能满足试样100mm长度上承受3mm弯曲变形不断裂。
冷热冲击试验：在-50℃保持4h之后再在150℃保持4h，将该过程设置为1个周期，重复上述处理12个周期后，试样不发生电气性能的变化、不变形、不开裂、不起泡；机械性能满足试样100mm长度上承受3mm弯曲变形不断裂。
湿热试验：在40℃同时湿度95％湿热环境保持96h后，试样不发生电气性能的变化、不变形、不开裂、不起泡；机械性能满足试样100mm长度上承受3mm弯曲变形不断裂。
阻燃性试验：根据GB/T5169.11-2006的灼热丝法进行着火危险试验，试样须经受住试验温度为960℃±15℃，试验持续时间30s±1sd的灼热丝法试验
槽口承载力测试：试验机行车速度为2mm/min；测试工装见下图1至3。
以上测试环境应符合一下要求：
电工电子产品环境试验第2部分；试验方法：试验A：低温。(GB/T2423.1-2008)
电工电子产品环境试验第2部分；试验方法：试验B：高温。(GB/T2423.2-2008)
电工电子产品环境试验第2部分；试验方法：试验Cab：恒定湿热试验。(GB/T2423.3-2006)
电工电子产品环境试验第2部分；试验方法：试验N：温度变化。(GB/T2423.22-2012)
测试实施例1至9的压条性能，结果如下：
由上述测试可知：玻璃纤维增强双组份聚氨酯拉挤成型直驱永磁同步风力发电机用压条外形尺寸及公差要求均符合各型号直驱永磁同步风力发电机组安装质量要求。

Claims (9)

1.玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料，其特征在于：至少由以下组份制成：无碱玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、双组份聚氨酯树脂、双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、色浆。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料，其特征在于：至少由以下重量份的组份制成：45份～60份的无碱玻璃纤维纱、15份～25份的玻璃纤维织物、20份～35份的双组份聚氨酯树脂、4份～12份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、5份～8份色浆。
3.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料，其特征在于：至少由以下重量份的组份制成：45份～55份的无碱玻璃纤维纱、15份～25份的玻璃纤维织物、25份～35份的双组份聚氨酯树脂、4份～6份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、5份～8份色浆。
4.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料，其特征在于：至少由以下重量份的组份制成：55份～60份的无碱玻璃纤维纱、20份～25份的玻璃纤维织物、22份～26份的双组份聚氨酯树脂、8份～12份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、5份～8份的色浆。
5.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强双组份聚氨酯材料，其特征在于：至少由以下重量份的组份制成：60份～65份的无碱玻璃纤维纱、25份～15份的玻璃纤维织物、20份～25份的双组份聚氨酯树脂、5份～10份的双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂和5份～8份色浆。
6.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料，其特征在于：所述双组份聚氨酯树脂为双组份聚氨酯树脂SK97007、双组份聚氨酯树脂CC6226/101C-A中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料，其特征在于：所述双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂为反应型阻燃剂Flame Check X6667、添加型阻燃剂FlameCheck2725、添加型阻燃剂Flame Check2750中的一种或几种。
8.权利要求1至7任一项所述的玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：分别取无碱玻璃纤维纱、玻璃纤维织物、双组份聚氨酯树脂、双组份聚氨酯树脂专用阻燃剂、色浆混合，加热使熔融，注入模具中；冷却、脱模、切割即得。
9.权利要求1至7任一项所述的玻璃纤维增强双组份拉挤成型聚氨酯材料在制备直驱永磁同步风力发电机磁钢压条中的应用。
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