CN116373354A - 拉挤型板条、翼梁帽、风力涡轮机叶片和拉挤制备工艺 - Google Patents

拉挤型板条、翼梁帽、风力涡轮机叶片和拉挤制备工艺 Download PDF

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CN116373354A CN202310403089.5A CN202310403089A CN116373354A CN 116373354 A CN116373354 A CN 116373354A CN 202310403089 A CN202310403089 A CN 202310403089A CN 116373354 A CN116373354 A CN 116373354A
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Abstract

本申请公开了一种拉挤型板条、翼梁帽、风力涡轮机叶片和拉挤制备工艺。拉挤型板条包括拉挤型芯体和被涂覆的界面层。拉挤型芯体由浸润有芯体树脂的增强纤维制成。界面层由存在于拉挤型芯体的至少一个表面的界面树脂制成，界面层允许拉挤型板条在制造后被收卷包装，界面树脂含有异氰酸酯树脂和聚酯树脂，且异氰酸酯树脂和聚酯树脂的质量比为1:3～2:3。界面层的表面形成拉挤型板条上的被粘表面，被粘表面用于在至少两个拉挤型板条之间形成粘接面。

Description

拉挤型板条、翼梁帽、风力涡轮机叶片和拉挤制备工艺
技术领域
本申请涉及复合材料技术领域，具体而言涉及一种拉挤型板条、翼梁帽、风力涡轮机叶片和拉挤制备工艺。
背景技术
拉挤型板条通常为纤维增强树脂复合材料。例如拉挤型板条可以是玻璃纤维或碳纤维增强复合板条。其中结构增强纤维沿板条的长度方向延伸，因而使其具有很强的抗拉强度，进而具有很高的承载能力。这样的板条可以彼此堆叠并且通过灌注树脂粘接在一起以形成具有适于加固风力涡轮机叶片的结构特性的层压组件，例如作为翼梁帽。
然而，拉挤处理通常导致板条具有非常光滑的被粘表面，这样的表面较为难以牢固粘接。而且，当将板条堆叠时，板条的光滑表面之间彼此贴合，导致几乎没有缝隙能够使树脂渗透到相邻板条之间。
因此，在将板条粘接在一起之前，通常需要对板条的表面进行处理，例如进行打磨使得表面粗糙化。然而这种打磨往往会损坏位于表面附近的增强纤维，影响板条的力学性能。
目前还有一种方式，是在板条的表面设置剥离层，在堆叠板条之前将该剥离层从板条上去除，从而形成粗糙的被粘表面。然而，设置剥离层会带来一些额外缺点。例如，在拉挤处理期间，剥离层可能会钩挂在拉挤模具中，影响生产过程，这样也增加了拉挤处理的成本；并且一旦将剥离层去除，还会对纤维造成损坏，也会影响板条的力学性能；另外，额外设置剥离层还会提高产品成本，导致下游的翼梁帽等产品的生产成本上升。
因此，需要一种拉挤型板条、翼梁帽、风力涡轮机叶片和拉挤制备工艺，以至少部分地解决以上问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本申请的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本申请的第一方面提供了一种拉挤型板条，用于风力涡轮机叶片的翼梁帽，所述拉挤型板条包括：
拉挤型芯体，所述拉挤型芯体由浸润有芯体树脂的增强纤维制成，所述增强纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维；
被涂覆的界面层，所述界面层由存在于所述拉挤型芯体的至少一个表面的界面树脂制成，所述界面层允许所述拉挤型板条在制造后被收卷包装，所述界面树脂含有异氰酸酯树脂和聚酯树脂，且所述异氰酸酯树脂和所述聚酯树脂的质量比为1:3～2:3；
其中，所述界面层的表面形成所述拉挤型板条上的被粘表面，所述被粘表面用于在至少两个拉挤型板条之间形成粘接面。
根据本申请的拉挤型板条，在不影响收卷包装的前提下，提供了免打磨的界面层被粘表面，不会造成增强纤维的损伤，进而使得拉挤型板条不会损失力学性能；并且在形成翼梁帽的积层灌注工序中可以直接进行堆叠并灌注，无需再进行额外的板条表面活化处理，并且去除了诸如脱模布等耗材的使用，降低了生产成本。
所述拉挤型芯体通过将浸润有所述芯体树脂的增强纤维拖拽过拉挤模具加热固化成型而形成；
所述界面层通过将所述界面树脂经辊涂、刷涂、喷涂或注胶模具工艺涂覆至所述拉挤型芯体的至少一个表面并硬化后得到；
所述被粘表面在未打磨的情况下能够用于在至少两个所述拉挤型板条通过堆叠成型并通过积层灌注工艺形成所述翼梁帽的过程中在至少两个与灌注树脂结合的拉挤型板条之间形成所述粘接面。
进一步地，所述界面层通过注胶模具工艺形成，沿拖拽方向，注胶模具位于所述拉挤模具的下游，所述注胶模具具有入口、出口以及设置于所述入口和所述出口之间的注胶口，所述注胶模具内的型腔的高度尺寸沿拖拽方向逐渐减小，以使得所述注胶模具的出口尺寸能够限定所述界面层具有预定厚度；
所述拉挤型芯体从所述注胶模具的入口被拖拽进入所述注胶模具，并经由所述注胶口接收所述界面树脂后再被拖拽通过所述出口，以在所述拉挤型芯体的表面形成具有所述预定厚度的未凝胶的所述界面层。根据上述设置，利用注胶模具形成界面层，可以实现连续化生产且直接形成具有预定厚度的界面层，效率高且使得界面层的厚度均一。
进一步地，在所述拉挤型板条被收卷包装之前，通过补充加热装置向所述界面层施加大于100℃的温度进行加热使所述界面层硬化以避免收卷包装时所述界面层出现黏连；
其中，沿所述拖拽方向，所述补充加热装置位于所述注胶模具的下游。根据上述设置，使得界面层在收卷包装前形成硬化表面，避免了收卷后的拉挤型板条间的黏连现象，提高了产品的品质。
进一步地，所述界面层的表面设置有纹理，所述纹理在所述界面层凝胶之前通过纹理施加装置形成，所述纹理施加装置位于所述注胶模具和所述补充加热装置之间，所述纹理施加装置包括具有纹理形状的刮胶板或者印章。根据上述设置，纹理不但提高了表面粗糙度，进而提高了层间粘接力，还可作为积层灌注时灌注树脂的流动通道，从而保证了灌注树脂充分浸透润湿拉挤型板条和纤维织物层。
进一步地，所述纹理的形状构造为不规则条纹状、网格状或散点状。根据本方案，纹理的选择多样，设计的自由度高。
进一步地，所述界面层的所述预定厚度为0.02-0.2mm；并且/或者
所述纹理的厚度与所述界面层的所述预定厚度相同。根据上述设置，可以自由选择纹理的厚度；而使纹理具有与界面侧相同的厚度则进一步提高了粗糙度，且使得灌注树脂能够同时与界面层和拉挤型芯体均实现粘接，由此还提高了粘接的可靠性。
进一步地，所述异氰酸酯树脂和所述聚酯树脂的质量比为1:3～1:2。
进一步地，所述异氰酸酯树脂包含二苯基甲烷二异氰酸酯；并且/或者
所述聚酯树脂包含双酚A型聚酯树脂和反应促进剂。
本申请的第二方面提供一种风力涡轮机叶片的翼梁帽，所述翼梁帽包括上述第一方面所述的拉挤型板条。
根据本申请的翼梁帽，具有上述拉挤型板条，因此能够起到与上述第一方面的拉挤型板条相类似的技术效果。
本申请的第三方面提供一种风力涡轮机叶片，包括上述第一方面所述的拉挤型板条，或者包括上述第二方面所述的翼梁帽。
根据本申请的风力涡轮机叶片，具有上述拉挤型板条或上述翼梁帽，因此能够起到与上述第一方面的拉挤型板条相类似的技术效果。
本申请的第四方面提供一种拉挤制备工艺，用于制造用于风力涡轮机叶片的翼梁帽的拉挤型板条，至少两个所述拉挤型板条通过堆叠成型并通过积层灌注工艺形成所述翼梁帽，所述拉挤制备工艺包括：
形成芯体步骤，将增强纤维浸润芯体树脂后经拖拽通过拉挤模具加热固化成型，形成所述拉挤型板条的拉挤型芯体；
形成界面层步骤，将界面树脂经注胶模具工艺涂覆至所述拉挤型芯体的至少一个表面，并在所述界面层凝胶之前将所述界面层限定为具有预定厚度，其中所述界面层在硬化后允许所述拉挤型板条能够被收卷包装，所述界面层限定所述拉挤型板条的被粘表面，所述界面树脂含有异氰酸酯树脂和聚酯树脂，且所述异氰酸酯树脂和所述聚酯树脂的质量比为1:3～2:3；
收卷步骤，在所述界面层硬化后对所述拉挤型板条进行收卷包装。
根据本申请的拉挤制备工艺，能够在不影响收卷包装的前提下形成免打磨的界面层被粘表面，且该被粘表面不会造成增强纤维的损伤，进而使得拉挤型板条不会损失力学性能；并且通过本拉挤制备工艺形成的拉挤型板条在形成翼梁帽的积层灌注工序中可以直接进行堆叠并灌注，无需再进行额外的板条表面活化处理，并且去除了诸如脱模布等耗材的使用，降低了生产成本。
进一步地，所述形成界面层步骤还包括：在所述界面层具有预定厚度之后且在所述界面层凝胶之前向所述界面层的表面施加纹理。根据上述设置，可以提高界面层的粗糙度，进而提高层间结合力，还能使得在积层灌注时灌注树脂可以充分填充在相邻的界面层之间。
进一步地，所述形成界面层步骤还包括：在收卷包装之前对所述拉挤型板条进行补充加热，补充加热的温度大于100℃。根据上述设置，能够使得界面层形成硬化表面，避免收卷时拉挤型板条之间黏连。
附图说明
本申请的下列附图在此作为本申请的一部分用于理解本申请。附图中示出了本申请的实施例及其描述，用来解释本申请的原理。
附图中：
图1为根据本申请的一种实施方式的风力涡轮机叶片结构示意图；
图2为根据本申请的一种实施方式的拉挤型板条的结构示意图；
图3为根据本申请的一种实施方式的拉挤型板条的纹理示意图；
图4为根据本申请的一种实施方式的拉挤型板条的制备过程的示意图；
图5为图4中注胶模具部分的示意图；
图6为根据本申请的一种实施方式的拉挤制备工艺的流程示意图；以及
图7为根据本申请的一种实施方式的拉挤制备工艺的更详细的流程示意图；以及
图8为根据本申请的一种实施方式的拉挤型板条实施积层灌注工艺的示意图。
附图标记说明：
10：风力涡轮机叶片 11：迎风壳 12：背风壳
13：夹层区域 14：抗剪梁 20：翼梁帽
100：拉挤型板条 110：拉挤型芯体 111：纤维
120：界面层 1：纤维纱团 2：芯体树脂槽
3：拉挤模具 4：注胶模具 5：纹理施加装置
6：补充加热装置 7：牵引机 100R：拉挤型板条卷
41：入口 42：出口 43：注胶口
15：壳体织物 8：导流织物
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应予以注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本申请的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
本申请中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。需要说明的是，本文中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明目的，并非限制。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施例。
如图1所示，本申请提供一种风力涡轮机叶片10，其通常具有由两个半壳(如迎风壳11与背风壳12)组合而成的外壳。其中，每个半壳可以具有夹层区域13和非夹层区域13。夹层区域13包括纤维增强树脂复合材料(例如玻璃纤维增强塑料)制造的蒙皮层以及夹在两个蒙皮层之间的轻质泡沫芯(例如聚氨酯泡沫芯)。
非夹层区域13可以设置翼梁帽20，即翼梁帽20布置在两个夹层区域13之间。并且翼梁帽20可以与夹层区域13形成一个整体。迎风壳11上的翼梁帽20和背风壳12上的翼梁帽20相对设置，且二者之间优选设置抗剪梁14。抗剪梁14与两个半壳上的翼梁帽20形成I型结构，由此能够将负载从风力涡轮机叶片10有效传递至风力涡轮机的轮毂。其中翼梁帽20可以传递拉伸和压缩的弯曲负载，抗剪梁14可以传递剪应力。
翼梁帽20由堆叠的数个拉挤型板条100制成。参考图8，示例性地，可以将多个拉挤型板条100堆叠和拼接后捆绑固定成整体或部分翼梁帽20的预制组件，堆叠时板条层与层之间铺设纤维导流织物8，且最外层铺设壳体织物15，该壳体织物15可以与夹层区域13的蒙皮层采用同种材质，或者二者可以是一体的。预制的板条和制作叶片的其他组件一起放置在灌注模具中，之后通过向模具施加真空并灌注导入灌注树脂，真空压力使得板条层间、平行拼接的板条之间的间隙充满灌注树脂。进而，通过使灌注树脂固化形成上述的翼梁帽20。
需要说明的是，可以先将数个拉挤型板条100堆叠并导入灌注树脂，使树脂固化形成成品翼梁帽20，再将成品翼梁帽20放入风力涡轮机半个叶片(或半壳)的模具中导入灌注树脂，使得翼梁帽20及其它部件与外壳纤维积层的间隙充满灌注树脂。进而，通过使灌注树脂固化形成半个叶片。
也可以将拉挤型板条100以及其它组件固定成预制组件之后，在叶片整体制作时一并灌注树脂制作成整体的半叶片。
上述拉挤型板条100可以参考图2到图5，拉挤型板条100包括拉挤型芯体110和界面层120。界面层120位于拉挤型芯体110的至少一个表面，以限定拉挤型板条100的被粘表面。该被粘表面在未打磨的情况下能够用于在上述通过积层灌注工艺形成翼梁帽20的过程中在至少两个与灌注树脂结合的拉挤型板条之间形成粘接面。
其中，拉挤型芯体110包括芯体树脂和设置在芯体树脂内的纤维111。拉挤型芯体110通过将浸渍有芯体树脂的纤维111拖拽通过拉挤模具3并被拉挤模具3加热固化成型而制成。
界面层120由界面树脂构成，界面树脂为可固化的树脂，其在固化前具有流动性，在固化后可以具有干燥硬化的表面。优选地，界面树脂可以为复配型树脂。由于拉挤模具3制成的拉挤型芯体110可以部分固化或接近完全固化，为保证界面树脂与芯体的粘接性，可以选用低粘度高极性高柔韧性的底涂类树脂作为界面层。
界面层120通过将界面树脂经辊涂、喷涂、刷涂或注胶模具工艺涂覆至拉挤型芯体110的至少一个表面并硬化后得到，其中界面层120在凝胶前或未硬化时被限定为具有预定厚度，预定厚度为0.02-0.2mm，优选为0.03-0.09mm，并且界面层120在硬化后允许拉挤型板条100能够被收卷包装。硬化后的界面层120的表面形成拉挤型板条100的被粘表面。硬化后的界面层120的厚度为0.02-0.2mm，优选为0.03-0.09mm。可选地，上述预定厚度可以通过线棒滚涂或注胶模具4的出口尺寸来限定。
根据本申请的拉挤型板条100，在不影响收卷包装的前提下，提供了免打磨的界面层120被粘表面，不会造成增强纤维的损伤，进而使得拉挤型板条100不会损失力学性能；并且在形成翼梁帽20的积层灌注工序中可以直接进行堆叠并灌注，无需再进行额外的板条表面活化处理，并且去除了诸如脱模布等耗材的使用，降低了生产成本。
作为一种实现方式，界面层120的表面可以是粗糙表面。例如，可以在界面层120的表面设置纹理。这样一来，不但通过较高的表面粗糙度提高了粘接力，还利用纹理形成的缝隙为灌注树脂提供了流动通道，使得灌注树脂能够在拉挤型板条100之间填满。可选的，纹理的形状构造为不规则条纹状、网格状或散点状。例如，图3中(a)示出了一种条纹状纹理，图3中(b)示出了一种散点状纹理。
进一步地，纹理的厚度可以为0.02-0.2mm，优选为0.03-0.09mm。具体而言，纹理的厚度可以小于界面层120的厚度。或者，纹理的厚度与界面层120的预定厚度可以相同，即通过施加纹理可以露出拉挤型芯体110的表面。由此一来，不但进一步提高了粗糙度，还使得灌注树脂能够同时与界面层120和拉挤型芯体110均实现粘接，进而提高了粘接的可靠性。
拉挤型板条100的具体制备过程可以参考图4，拉挤型芯体110通过拉挤工艺形成，首先利用牵引机7将纤维111从纤维纱团1上引出并穿过树脂槽2以浸润芯体树脂再经过拉挤模具3加热之后使得芯体树脂固化而形成拉挤型芯体110。
之后，利用牵引机7将拉挤型芯体110继续拖拽至位于拉挤模具3的下游的注胶模具4，以实施注胶工艺形成具有预定厚度的未硬化或未凝胶的界面层120。其中，参考图5，注胶模具4具有入口41、出口42以及设置于入口41和出口42之间的注胶口43，并且注胶模具4内的型腔的高度尺寸沿拖拽方向逐渐减小，以使得注胶模具4的出口42尺寸能够限定界面层120的预定厚度。
由此一来，拉挤型芯体110从注胶模具4的入口41被拖拽进入注胶模具4，并经由注胶口43接收界面树脂后再被拖拽通过出口42，即可以在拉挤型芯体110的表面形成具有预定厚度的未硬化或未凝胶的界面层120。利用注胶模具4形成界面层120，可以实现连续化生产且直接形成具有预定厚度的界面层120，效率高且使得界面层120的厚度均匀。
上述的牵引机7可以设置在注胶模具4和拉挤模具3之间，也可以设置在注胶模具4的下游或产线的最下游。在图4所示实施方式中，牵引机7设置在注胶模具4和拉挤模具3之间。因此，牵引机7下游的板条前进的动力来源可以是收卷包装装置。
之后，继续拖拽施加有界面层120的拉挤型芯体110至位于注胶模具4下游的纹理施加装置5，利用该纹理施加装置5向未硬化或未凝胶的界面层120上施加纹理。可选地，纹理施加装置5包括具有纹理形状(如上所述的不规则条纹状、网格状或散点状等)的刮胶板或者印章。
之后，继续拖拽拉挤型芯体110至位于纹理施加装置5的补充加热装置6。在一个示例中，由于界面层120常温硬化的时间需要5-30分钟，为了提高生产效率并避免后续的工序出现黏连，可以利用该补充加热装置6向界面层120施加大于100℃的温度进行补充加热，使得界面层120硬化，以具有非粘性的硬化表面。其中，补充加热装置6可以是烘箱或烤灯。
之后，继续拖拽拉挤型板条至位于最下游的收卷包装装置形成拉挤型板条卷100R，以便于运输和使用。由于界面层120的表面已经硬化，因此在收卷时界面层120不会出现黏连。
作为一种优选实施方式，纤维111可以是玻璃纤维、聚酯纤维或碳纤维等连续纤维。芯体树脂可以为市售的或自制的环氧树脂、乙烯基酯树脂或聚氨酯树脂中的至少一种，界面树脂优选为具有异氰酸酯基团、不饱和键和/或不饱和基团的市售的或自制的树脂。
例如，界面树脂可以为具有异氰酸酯基团、不饱和键和/或不饱和基团的化合物，或者界面树脂可以为具有异氰酸酯基团的化合物与具有不饱和键和/或不饱和基团的化合物的组合。
一个具体例中，所述的具有不饱和键和/或不饱和基团的化合物可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯等(甲基)丙烯酸的烷基酯；(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、环氧乙烷基的数量为2至14的聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷基的数量为2至14的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷基的数量为2至14的聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、双酚A二缩水甘油醚丙烯酸加合物、(甲基)丙烯酸二羟乙酯的邻苯二甲酸二酯、(甲基)丙烯酸二羟乙酯的甲苯二异氰酸酯加合物、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等多元醇与α、β-二不饱和羧酸进行酯化获得的化合物，三羟甲基丙烷三缩水甘油醚丙烯酸加合物等缩水甘油基化合物的丙烯酸加合物等，它们可以各自单独使用或者两种以上一同使用。
一个具体例中，所述的具有异氰酸酯基团的化合物可列举脂肪族、脂环族、芳脂族和/或芳香族异氰酸酯。优选二异氰酸酯，例如三、四、五、六、七或八亚甲基二异氰酸酯、2-甲基-五亚甲基-1，5-二异氰酸酯、2-乙基-亚丁基-1，4-二异氰酸酯、五亚甲基-1，5-二异氰酸酯、亚丁基-1，4-二异氰酸酯、1-异氰酸酯基-3，3，5-三甲基-5-异氰酸酯基甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯、IPDI)、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯(HXDI)、环己烷1，4-二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、1，5-亚萘基二异氰酸酯(NDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基亚甲基二异氰酸酯、3，3’-二甲基二苯基二异氰酸酯、1，2-二苯基乙烷二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯等。它们可以各自单独使用或者两种以上一同使用。
示例性地，当界面树脂由复配型树脂组成时，该复配型树脂可由异氰酸酯树脂、聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、改性组分(可以提高极性、韧性的改性剂)以及单体等组成。
例如，界面树脂优选为包含异氰酸酯树脂(即上述的具有异氰酸酯基团的化合物)和聚酯树脂(即上述的具有不饱和键和/或不饱和基团的化合物)。该异氰酸酯树脂优选为可以包含二苯基甲烷二异氰酸酯。在本实施方式中，异氰酸酯树脂选用市售的万华化学
Figure BDA0004180403430000101
PM-200。可选地，异氰酸酯树脂还可以选用市售的科思创/>
Figure BDA0004180403430000102
44C、/>
Figure BDA0004180403430000103
44CP24，或者亨斯迈Surprasec 1051等。
该聚酯树脂可以为双酚A聚酯树脂。在本实施方式中聚酯树脂选用市售的3301牌号的双酚A型不饱和聚酯。可选地，聚酯树脂还可以选用市售的UP197，UP197A或Atlac382型聚酯。
作为一种实现方式，聚酯树脂中还含有反应促进剂。例如，金属基反应促进剂，包括锡类促进剂如二月桂酸二丁基锡，辛酸亚锡、氯化亚锡等；铁类促进剂如三氯化铁、二茂铁等；钴类促进剂如环烷酸钴、异辛酸钴等；锌类促进剂如异辛酸锌等。再如，反应促进剂还可以是铵类促进剂。可选地，反应促进剂可以被包含在聚酯树脂组分中。
此类反应促进剂不但能够用于促进聚酯树脂的固化，还可以作为异氰酸酯树脂的反应催化剂，从而能够省去一般双组分聚氨酯涂料中的固化剂组分。并且，由于聚酯树脂中不含有引发剂，因此上述的反应促进剂可以预先混合到聚酯树脂中。
作为一种实现方式，异氰酸酯树脂和聚酯树脂的质量比为1:3～2:3。优选地，异氰酸酯树脂和聚酯树脂的质量比为1:3～1:2。更优选地，异氰酸酯树脂和聚酯树脂的质量比为1:3～7:13。进一步优选地，异氰酸酯树脂和聚酯树脂的质量比为3:7～7:13。
进一步的，在上述的质量比范围内，还可以根据工艺条件和环境调整异氰酸酯树脂和聚酯树脂的比例，使得界面树脂在凝胶前或硬化前的粘度范围在80-800cps，以便于限定界面层120的厚度和施加纹理。
根据本申请的界面树脂，形成的界面层能够实现两次粘接：拉挤板条和界面层的一次粘接，含界面层的板条与灌注树脂的二次粘接。
具体而言，异氰酸酯树脂中的-NCO基团能够吸收空气中的水发生反应生成高极性扩展链段，而当界面树脂涂覆到拉挤型芯体上后，异氰酸酯树脂和拉挤板条表面的羟基能够反应生成氢键、共价键，由此形成一次粘接。同时部分共价键断裂产生部分自由基用以引发聚酯树脂交联。
其中混用聚酯树脂可增加界面层的立体层次上的交联密度，提高界面层的强度和耐化学腐蚀性能，赋予板条运输使用中的耐摩擦性和耐受灌注树脂中的溶剂及小分子组分的溶胀腐蚀。
在界面层形成的过程中，-NCO的基团反应后生成-NH2，-NH2可以和-NCO反应形成脲及多脲，这些都是极性较高的基团可以和后续灌注环氧反应形成化学键，从而形成界面层与灌注树脂的二次粘接。示例性地，环氧树脂灌注的固化条件一般为温度大于50℃并维持6h，而一些典型的环氧树脂灌注的固化条件是60-80℃并维持10-12小时，能够满足上述异氰酸酯树脂中的活性基团与环氧树脂的化学反应条件。
因此，本申请中的界面层的界面树脂能够通过一次粘接和二次粘接，与拉挤板条的芯材和积层灌注过程中的灌注树脂均形成化学键连接，从而使得界面层与拉挤板条的芯材和灌注树脂均具有很高的结合强度。
下面使用界面树脂中异氰酸酯树脂(
Figure BDA0004180403430000111
PM-200)和聚酯树脂(3301牌号的双酚A型不饱和聚酯)且二者的质量比不同的示例作为实施例1-6。并以另外的不同类型的胶黏剂作为界面树脂的示例作为对比例1-3。
对拉挤板条进行电子拉拔计测试的性能评价，将拉挤板条积层灌注之后进行拉剪强度的性能测试评价，结果见表1。
表1
Figure BDA0004180403430000112
其中，“p”指破坏在拉挤板条内，“b”指破坏在界面层，“i”指破坏在灌注积层板，(仅针对拉剪测试)，“h”指破坏在结构胶层(仅针对拉拔测试)。
另外，以实施例3为例，“20％b”是指20％的试样破坏在界面层，“40％h”是指40％的试样破坏在结构胶层，“40％p”是指40％的试样破坏在拉挤板条内，以此类推。
并且，结合拉拔力失效形式，设备的结构胶层破坏占比(h％)越多，拉挤板条内破坏占比(p％)越多，则界面层粘接形式越理想。
本申请中的包含异氰酸酯树脂和聚酯树脂的界面层，与拉挤板条和基层灌注的树脂均具有优秀的结合力。而作为对比例的其它类型的胶黏剂，或本身强度不足，或仅只能与拉挤板条和灌注树脂中的其一具有较好的结合力。
下面使用本申请中的上述实施例4，以及具有脱模布的拉挤型板条作为对比例4，测试各项力学性能，并与标准要求进行对比，结果见表2。其中，层间剪切强度测试依据标准ISO 14130进行，拉剪强度测试依据标准EN 1465进行，G1C层间断裂韧性测试依据标准ASTMD5528进行。
表2
Figure BDA0004180403430000121
由此可见，本申请中的具有包含异氰酸酯树脂和聚酯树脂的界面层120的拉挤型板条100，在多项力学性能上均强于具有脱模布的拉挤型板条。而本申请中的具有界面层120的拉挤型板条100，保证了拉挤型芯体110结构的完整性，不会造成力学性能的下降。并且，相对于具有脱模布的拉挤型板条，本申请中的具有界面层120的拉挤型板条100除了能够满足于标准的要求之外，在原料成本和/或生产成本方面均具有显著优势。
本申请还提供一种用于制造拉挤型板条100的拉挤制备工艺，参考图6和图7，拉挤制备工艺包括形成拉挤型芯体步骤、形成界面层步骤以及收卷步骤。
在形成拉挤型芯体步骤中，将纤维111浸渍芯体树脂后经拖拽通过拉挤模具3，并被拉挤模具3加热固化成型后，形成拉挤型板条100的拉挤型芯体110。
在形成界面层步骤中，将界面树脂经注胶模具工艺涂覆至拉挤型芯体110的至少一个表面，并在未硬化或未凝胶时将界面层120限定为具有预定厚度，并在未硬化或未凝胶的界面层120具有预定厚度之后向界面层120的表面施加纹理，在形成纹理后对拉挤型板条100进行补充加热以使界面层120的表面硬化，补充加热的温度大于100℃。界面层120在硬化后允许拉挤型板条100能够被收卷包装，界面层120限定拉挤型板条100的被粘表面。
在收卷步骤，在界面层120硬化后对拉挤型板条100进行收卷包装。
根据本申请的拉挤制备工艺，能够在不影响收卷包装的前提下形成免打磨的界面层120被粘表面，且该被粘表面不会造成增强纤维的损伤，进而使得拉挤型板条100不会损失力学性能；并且通过本拉挤制备工艺形成的拉挤型板条在形成翼梁帽20的积层灌注工序中可以直接进行堆叠并灌注，无需再进行额外的板条表面活化处理，并且去除了诸如脱模布等耗材的使用，降低了生产成本。
上述的所有优选实施例中所述的流程、步骤仅是示例。除非发生不利的效果，否则可以按与上述流程的顺序不同的顺序进行各种处理操作。上述流程的步骤顺序也可以根据实际需要进行增加、合并或删减。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本申请。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本申请已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，本申请并不局限于上述实施例，根据本申请的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本申请所要求保护的范围以内。

Claims (14)

1.一种拉挤型板条，用于风力涡轮机叶片的翼梁帽，其特征在于，所述拉挤型板条包括：
拉挤型芯体，所述拉挤型芯体由浸润有芯体树脂的增强纤维制成，所述增强纤维包括玻璃纤维和/或碳纤维；
被涂覆的界面层，所述界面层由存在于所述拉挤型芯体的至少一个表面的界面树脂制成，所述界面层允许所述拉挤型板条在制造后被收卷包装，所述界面树脂含有异氰酸酯树脂和聚酯树脂，且所述异氰酸酯树脂和所述聚酯树脂的质量比为1:3～2:3；
其中，所述界面层的表面形成所述拉挤型板条上的被粘表面，所述被粘表面用于在至少两个拉挤型板条之间形成粘接面。
2.根据权利要求1所述的拉挤型板条，其特征在于，
所述拉挤型芯体通过将浸润有所述芯体树脂的增强纤维拖拽过拉挤模具加热固化成型而形成；
所述界面层通过将所述界面树脂经辊涂、刷涂、喷涂或注胶模具工艺涂覆至所述拉挤型芯体的至少一个表面并硬化后得到；
所述被粘表面在未打磨的情况下能够用于在至少两个所述拉挤型板条通过堆叠成型并通过积层灌注工艺形成所述翼梁帽的过程中在至少两个与灌注树脂结合的拉挤型板条之间形成所述粘接面。
3.根据权利要求2所述的拉挤型板条，其特征在于，
所述界面层通过注胶模具工艺形成，沿拖拽方向，注胶模具位于所述拉挤模具的下游，所述注胶模具具有入口、出口以及设置于所述入口和所述出口之间的注胶口，所述注胶模具内的型腔的高度尺寸沿拖拽方向逐渐减小，以使得所述注胶模具的出口尺寸能够限定所述界面层具有预定厚度；
所述拉挤型芯体从所述注胶模具的入口被拖拽进入所述注胶模具，并经由所述注胶口接收所述界面树脂后再被拖拽通过所述出口，以在所述拉挤型芯体的表面形成具有所述预定厚度的未凝胶的所述界面层。
4.根据权利要求3所述的拉挤型板条，其特征在于，
在所述拉挤型板条被收卷包装之前，通过补充加热装置向所述界面层施加大于100℃的温度进行加热使所述界面层硬化以避免收卷包装时所述界面层出现黏连；
其中，沿所述拖拽方向，所述补充加热装置位于所述注胶模具的下游。
5.根据权利要求4所述的拉挤型板条，其特征在于，所述界面层的表面设置有纹理，所述纹理在所述界面层凝胶之前通过纹理施加装置形成，所述纹理施加装置位于所述注胶模具和所述补充加热装置之间，所述纹理施加装置包括具有纹理形状的刮胶板或者印章。
6.根据权利要求5所述的拉挤型板条，其特征在于，所述纹理的形状构造为不规则条纹状、网格状或散点状。
7.根据权利要求5所述的拉挤型板条，其特征在于，
所述界面层的所述预定厚度为0.02-0.2mm；并且/或者
所述纹理的厚度与所述界面层的所述预定厚度相同。
8.根据权利要求1所述的拉挤型板条，其特征在于，所述异氰酸酯树脂和所述聚酯树脂的质量比为1:3～1:2。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的拉挤型板条，其特征在于，
所述异氰酸酯树脂包含二苯基甲烷二异氰酸酯；
所述聚酯树脂包含双酚A型聚酯树脂和反应促进剂。
10.一种风力涡轮机叶片的翼梁帽，其特征在于，所述翼梁帽包括根据权利要求1-9中任意一项所述的拉挤型板条。
11.一种风力涡轮机叶片，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任意一项所述的拉挤型板条，或者包括根据权利要求10所述的翼梁帽。
12.一种拉挤制备工艺，用于制造用于风力涡轮机叶片的翼梁帽的拉挤型板条，其特征在于，至少两个所述拉挤型板条通过堆叠成型并通过积层灌注工艺形成所述翼梁帽，所述拉挤制备工艺包括：
形成芯体步骤，将增强纤维浸润芯体树脂后经拖拽通过拉挤模具加热固化成型，形成所述拉挤型板条的拉挤型芯体；
形成界面层步骤，将界面树脂经注胶模具工艺涂覆至所述拉挤型芯体的至少一个表面，并在所述界面层凝胶之前将所述界面层限定为具有预定厚度，其中所述界面层在硬化后允许所述拉挤型板条能够被收卷包装，所述界面层限定所述拉挤型板条的被粘表面，所述界面树脂含有异氰酸酯树脂和聚酯树脂，且所述异氰酸酯树脂和所述聚酯树脂的质量比为1:3～2:3；
收卷步骤，在所述界面层硬化后对所述拉挤型板条进行收卷包装。
13.根据权利要求12所述的拉挤制备工艺，其特征在于，所述形成界面层步骤还包括：在所述界面层具有预定厚度之后且在所述界面层凝胶之前向所述界面层的表面施加纹理。
14.根据权利要求12或13所述的拉挤制备工艺，其特征在于，所述形成界面层步骤还包括：在收卷包装之前对所述拉挤型板条进行补充加热，补充加热的温度大于100℃。
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