[发明专利]一种制备风力发电叶片夹心PET泡沫材料的方法

说明书

本发明涉及一种制备风力发电叶片夹心PET泡沫材料的方法，将染料或颜料1‑5份、热稳定剂1‑5份、PET树脂100份及高分子助剂1‑10份混合并预热至80℃，挤出机快速升温至250‑270℃，通入超临界CO₂和N₂的混合液体，控制反应压力为8‑20MPa，PET树脂缓慢通过挤出机，挤出机螺杆转速为60‑200r/min，模具部分利用循环水冷降温，快速降压发泡，即制备得到风力发电叶片夹心PET泡沫材料。与现有技术相比，本发明提高了闭孔率以及泡孔的密度。

技术领域

本发明涉及一种PET泡沫材料的制备方法，尤其是涉及一种制备风力发电叶片夹心PET泡沫材料的方法。

背景技术

塑料制品有着非常广泛的应用，从普通家庭产品到高级工程材料，目前，塑料已经成为人们最常见，使用最多的材料之一。过去的几十年中，随着人们对塑料生产工艺方面的研究的兴趣和投入，获得更廉价，实用的的塑料产品，成为众望所归。其中具有优良性质的发泡材料，因其应用广泛，是非常有发展前景的一种特殊塑料产品。发泡材料按照发泡使用的原材料不同，包括PU，PVC，PS，PP，PET等热塑性发泡材料，按照用途的不同，发泡材料有，防火阻燃材料，隔热材料，隔音材料，力学性能优秀的材料还可用在工程材料方面。发泡材料从结构上看，具有多孔的，孔径大小在10到0.1微米之间，每立方厘米有10¹⁰到10¹²个维孔结构的树脂产品。和普通的固体非发泡材料相比，发泡材料机械力学性能，声，热绝缘性和光学性质更为优越。

发泡材料在生产过程中，最早人们使用氯氟烃(CFCs)用作物理发泡剂，后来使用含氢氯氟烃(HCFCs)代替，这些发泡剂能破坏臭氧层。2004年，欧盟禁止使用上述产品用于发泡产品的生产。而且蒙特利尔议定书决定到2020年底，所有发达国家全面禁止使用CFCs和HCFCs。尽管，目前HCFCs和其他低沸点的烃类化合物还用于发泡材料的制备，但大多数易燃，加上对环境有影响，人们开始把目光转向更为绿色，清洁的生产工艺，如超临界CO₂生产技术。超临界技术经常使用的介质如CO₂，N₂，Ar，易挥发，具有良好的维孔成核优点，对环境友好，是一种理想的发泡材料生产工艺。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是乙二醇和对苯二甲酸的缩聚反应产物，是高结晶度，高熔点的线性大分子。PET发泡材料做作为热塑性材料，具有比强度高，质轻，优良的电绝缘性，耐化学药品性及耐蠕变，耐疲劳，耐磨擦等特性。目前除了用于生产纤维，各类容器，包装材料外，还是一种非常好的风力发电扇叶材料。除了其广阔的应用前景和独特优势，PET使用完后的旧废料还可以回收。回收再利用不仅减少了材料消耗，降低了成本，同时符合国家当前节能环保的新潮流。然而，由于PET在加工及二次加工中易发生降解反应，引起分子链断裂，相对分子量大幅度降低，无法满足循环利用的使用要求。因此，改善回收PET的性能成了亟待解决的难题。

中国专利CN101885855A公开了一种风力发电叶片夹芯材料PET泡沫的制备方法,该制备方法是将PET片材在高压预热环境下,通入超临界流体,保持一段时间,然后通过快速降压法,再对其进行热处理,使气体在聚合物中的溶解度降低,从而引发气泡成核和增长。与现有技术相比,使用超临界CO₂流体法制备PET泡沫,其中CO₂具有临界温度较低,在室温附近即可实现超临界操作,且临界压力也不高,同时具有无毒,不可燃和有高纯的工业产品等特点。但是该专利也存在不足，例如PET黏度不足，导致释压发泡的工作的瞬间，泡孔破裂，而且均匀性和发泡的密度存在问题。本发明专利通过混合N₂，成核均匀性提高，而且在熔融态时，PET的弹性通过改变高分子助剂的量来调节，从而能有效避免了泡孔的破裂。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高了闭孔率以及泡孔的密度的制备风力发电叶片夹心PET泡沫材料的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：