[发明专利]一种具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层

权利要求书

1.一种具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层，由环氧改性聚氨酯树脂和碳纤维布复合制成；所述环氧改性聚氨酯树脂为邵A硬度在90及以上，25℃粘度在500～4000mPa·s，玻璃化转变温度在-30℃及以下的环氧改性聚氨酯树脂；所述碳纤维布为面密度在200～600g/m²之间的碳纤维布。

2.根据权利要求1所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层，其特征在于：环氧改性聚氨酯树脂的凝胶时间为20～70min。

3.根据权利要求1所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层，其特征在于：所述环氧改性聚氨酯树脂的拉伸强度在15MPa以上，撕裂强度在50kN/m以上，断裂伸长率为400％～600％。

4.根据权利要求1所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层，其特征在于：所述碳纤维布中，碳纤维原丝为抗拉强度在3500MPa及以上，弹性模量在230GPa及以上的聚丙烯腈基碳纤维。

5.根据权利要求1所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层，其特征在于：所述碳纤维原丝表面经偶联剂处理。

6.根据权利要求5所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层，其特征在于：所述偶联剂为硅烷偶联剂。

7.权利要求1-6任一项所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层的制备方法，包括下述步骤：S1：在叶片压力侧和吸力侧两瓣合模前布置电源线和温度传感器信号线；S2：叶片脱模后对叶片前缘待制作保护层区域进行表面处理使其具有粗糙表面结构；S3：在叶片前缘待制作保护层区域预埋温度传感器，并将传感器信号线引入叶片内部；S4：采用手糊袋压成型工艺制作具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层，并使其中碳纤维布起始端和结束端分别直接或间接与电源线相连；S5：连接电源线和温度传感器信号线，并接入控制系统。

8.根据权利要求7所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，保护层区域的长度为叶片前缘自叶尖至叶片总长度1/4～2/3处。

9.根据权利要求7所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，保护层区域的长度为叶片前缘自叶尖至叶片总长度1/3处。

10.根据权利要求7所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，保护层区域的宽度以前缘合模缝为中心，压力侧和吸力侧分别为100-500mm。

11.根据权利要求7所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，手糊袋压成型工艺包括如下步骤：S41：准备真空耗材，并将其固定在叶片后缘；S42：在叶片表面标记加热区域、保护层、铜箔粘贴的位置；S43：在叶片表面滚涂环氧改性聚氨酯树脂；S44：沿标记线铺覆碳纤维布并使其与铜箔相接；S45：在碳纤维布表面滚涂环氧改性聚氨酯树脂，使其完全浸透碳纤维布；S46：使用真空耗材将保护层区域完全覆盖，并接入真空泵控制真空度在-0.7～0.9bar；S47：加 热使得保护层充分固化，撕除真空耗材即可。

12.根据权利要求11所述的具有除冰防冰功能的风力发电机叶片前缘保护层的制备方法，其特征在于：在步骤S47后，还包括在保护层外侧涂刷环氧改性聚氨酯树脂并修型的步骤。