聚酯芯材及其制备方法、风电叶片蒙皮和风电叶片与流程

本申请属于聚酯材料，具体涉及一种聚酯芯材及其制备方法、风电叶片蒙皮和风电叶片。

背景技术：

1、聚对苯二甲酸乙二醇酯(英文简称为pet，中文简称为聚酯)芯材主要是通过将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与发泡剂混合，进行发泡所得。聚对苯二甲酸乙二醇酯芯材的性能主要取决于其使用的pet树脂的性质，pet树脂价格低廉，磨耗小而硬度高，无毒、耐气候性、抗化学药品稳定性好，吸水率低，耐弱酸和有机溶剂等优点是最具有性价比的塑料类树脂之一，因此其被广泛应用。

2、但是，pet树脂的耐热性能和力学性能不够理想，尤其是难以获得耐热性能和力学性能均较好的pet树脂。虽然，有通过增大pet的分子量或引入功能助剂的手段来改性pet树脂，但是这些方法仍然难以较好地同时兼顾耐热性能和力学性能的改善，如拉伸强度和屈服强度等。

技术实现思路

1、本申请提供一种聚酯芯材及其制备方法、风电叶片蒙皮和风电叶片，旨在以同时提高聚酯芯材的耐热性能和力学性能。

2、本申请第一方面提供一种聚酯芯材，包括改性聚酯，其中，改性聚酯包括如下式1、式2、式3和式4所示的链段，

3、

4、

5、式1所示的链段与式3或式4所示的链段相连接；式4所示的链段与式1或式2所示的链段相连接；式1与式2所示的链段的摩尔比为1:(10～50)。

6、在本申请第一方面可行的实施方式中，改性聚酯至少满足下述条件之一：

7、a.式4与式3所示的链段的摩尔比为1:(10～50)；

8、b.式1和式2所示的链段的总摩尔量与式3和式4所示的链段的总摩尔量的比为1:(0.6～2)，可选1:(1.0～1.5)；

9、c.式1与式4所示的链段的重量占改性聚酯总重量的1％～20％。

10、在本申请第一方面可行的实施方式中，改性聚酯至少满足下述条件之一：

11、d.改性聚酯的数均分子量为20000da～30000da；

12、e.改性聚酯的分子量分布为1.5～2.2；

13、f.改性聚酯的羟值为50mgkoh/g～150mgkoh/g。

14、在本申请第一方面可行的实施方式中，改性聚酯的熔融粘度为250pa·s～520pa·s；和/或，改性聚酯的热变形温度为100℃～120℃。

15、在本申请第一方面可行的实施方式中，改性聚酯的极限拉伸强度为40mpa～55mpa；和/或，改性聚酯的屈服强度为35mpa～50mpa。

16、在本申请第一方面可行的实施方式中，聚酯芯材中还包括发泡剂，改性聚酯和发泡剂的质量比为1:(0.2～0.8)；可选的，发泡剂包括偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈和偶氮二乙酸酯中的一种或几种。

17、本申请第二方面提供上述的本申请第一方面提供的聚酯芯材的制备方法，包括：

18、提供风电叶片拉挤板材的降解产物，风电叶片拉挤板材的降解产物中包括式1和式4所示的链段的组分；

19、使风电叶片拉挤板材的降解产物与对苯二甲酸、乙二醇混合反应，以得改性聚酯；

20、使改性聚酯和发泡剂混合，进行膨胀，以得聚酯芯材。

21、在本申请第二方面可行的实施方式中，在提供风电叶片拉挤板材的降解产物，风电叶片拉挤板材的降解产物中包括式1和式4所示的链段的组分的步骤中，风电叶片拉挤板材的降解产物的羟值为300mg koh/g～400mg koh/g。

22、在本申请第二方面可行的实施方式中，在使风电叶片拉挤板材的降解产物与对苯二甲酸、乙二醇混合反应，以得改性聚酯的步骤中，包括，风电叶片拉挤板材的降解产物与对苯二甲酸、乙二醇在惰性气氛，真空度0pa～10pa条件下，240℃～300℃缩聚反应5h～12h，以得改性聚酯。

23、在本申请第二方面可行的实施方式中，在使改性聚酯和发泡剂混合，进行膨胀，以得聚酯芯材的步骤中，包括，将改性聚酯和发泡剂按质量比为1:(0.2～0.8)混合搅拌，在氮气气氛，240℃～260℃条件下搅拌2h～10h，冷却至室温定型，以得pet芯材。

24、本申请第三方面提供一种风电叶片蒙皮，包括上述的本申请第一方面提供的聚酯芯材。

25、本申请第四方面提供一种风电叶片，包括上述的本申请第三方面提供的风电叶片蒙皮。

26、本申请聚酯芯材中包括改性聚酯，其中改性聚酯材料使用包括上述式1所示的链段的组分(例如风电叶片拉挤树脂被水解成的含端羟基的双酚a二缩水甘油醚类降解产物)替代部分乙二醇，上述式4所示的链段的组分(例如风电叶片拉挤树脂被水解成的含羧基的甲基四氢邻苯二甲酸)替代部分对苯二甲酸，通过羟基和羧基的缩聚反应所得，将上述式1和上述式4所示的链段引入到pet材料中(式2和式3所示的链段)中，可以在pet材料中引入较高含量的刚性结构的基团和更大的空间内阻，可使改性后的聚酯分子难以运动，以同时提高pet的耐热性能和力学性能。

27、进一步地，本申请通过控制式1与式2所示的链段的摩尔比为1:(10～50)，可以控制pet材料不易发生降解，使其数均分子量、分子量分布、羟值在合适的范围，改善pet材料数均分子量下降，分子量分布较宽，粘度下降的问题，同时提高pet的耐热性能和力学性能。

1.一种聚酯芯材，其特征在于，所述聚酯芯材中包括改性聚酯，其中，所述改性聚酯包括如下式1、式2、式3和式4所示的链段，

2.根据权利要求1所述的聚酯芯材，其特征在于，所述改性聚酯至少满足下述特征之一：

3.根据权利要求1所述的聚酯芯材，其特征在于，所述改性聚酯至少满足下述特征之一：

4.根据权利要求1所述的聚酯芯材，其特征在于，所述改性聚酯的熔融粘度为250pa·s～520pa·s；和/或，所述改性聚酯的热变形温度为100℃～120℃。

5.根据权利要求1所述的聚酯芯材，其特征在于，所述改性聚酯的极限拉伸强度为40mpa～55mpa；和/或，所述改性聚酯的屈服强度为35mpa～50mpa。

6.根据权利要求1所述的聚酯芯材，其特征在于，所述聚酯芯材中还包括发泡剂，所述改性聚酯和所述发泡剂的质量比为1:(0.2～0.8)；可选的，所述发泡剂包括偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈和偶氮二乙酸酯中的一种或几种。

7.如权利要求1～6任一项所述的聚酯芯材的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的聚酯芯材的制备方法，其特征在于，在所述的提供风电叶片拉挤板材的降解产物，所述风电叶片拉挤板材的降解产物中包括所述式1和所述式4所示的链段的组分的步骤中，所述风电叶片拉挤板材的降解产物的羟值为300mg koh/g～400mgkoh/g。

9.根据权利要求7所述的聚酯芯材的制备方法，其特征在于，在所述的使所述风电叶片拉挤板材的降解产物与对苯二甲酸、乙二醇混合反应，以得改性聚酯的步骤中，包括，所述风电叶片拉挤板材的降解产物与对苯二甲酸、乙二醇在惰性气氛，真空度0pa～10pa条件下，240℃～300℃反应5h～12h，以得所述改性聚酯。

10.根据权利要求7所述的聚酯芯材的制备方法，其特征在于，在使所述改性聚酯和发泡剂混合，进行膨胀，以得所述聚酯芯材的步骤中，包括，将所述改性聚酯和发泡剂按质量比为1:(0.2～0.8)混合搅拌，在氮气气氛，240℃～260℃条件下搅拌2h～10h，冷却至室温定型，以得所述聚酯芯材。

11.一种风电叶片蒙皮，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的聚酯芯材。

12.一种风电叶片，其特征在于，包括权利要求11所述的风电叶片蒙皮。