本申請屬于風(fēng)電葉片，尤其涉及一種增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法及葉根部件。

背景技術(shù)：

1、風(fēng)能是一種清潔、可再生的能源，在利用過程中幾乎不產(chǎn)生溫室氣體排放和其他污染物，符合全球應(yīng)對氣候變化和減少碳足跡的要求?，F(xiàn)有的風(fēng)電葉片中，葉根預(yù)埋成型工藝是將預(yù)先拉擠成型的玻璃鋼ud楔形塊與金屬螺栓套、pet楔形塊和玻纖布一起經(jīng)灌注樹脂固化形成預(yù)制葉根部件。而ud楔形塊主要使用熱固性的環(huán)氧樹脂或乙烯基樹脂與纖維紗線經(jīng)拉擠工藝實現(xiàn)，隨后通過表面噴砂或打磨等工藝完成表面粗化。

2、隨著風(fēng)電葉片的大型化趨勢愈來愈明顯，超大型葉片根部承受的載荷也越來越大，靜力安全余量已接近材料的極限。而ud楔形塊與樹脂間的界面性能直接影響葉根的載荷水平，表面噴砂打磨工藝已經(jīng)影響到了ud楔形塊與樹脂的界面性能提升。因此，亟需開發(fā)一種適用于風(fēng)電葉片根部楔形塊與樹脂材料間的界面性能的增強方法，提升葉根載荷。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請實施例提供一種增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，能夠提升楔形塊-樹脂間的界面性能，增強預(yù)制葉根部件的載荷承載能力。

2、第一方面，本申請?zhí)峁┮环N增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，包括：提供硅烷偶聯(lián)劑溶液；使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理，使楔形塊與硅烷偶聯(lián)劑間形成氫鍵或共價鍵，得到硅烷偶聯(lián)劑改性的楔形塊；在硅烷偶聯(lián)劑改性的楔形塊的周側(cè)灌注樹脂，使硅烷偶聯(lián)劑與樹脂反應(yīng)形成共價鍵，增強楔形塊與樹脂間的界面性能。

3、本申請實施例的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理，使楔形塊的表面與硅烷偶聯(lián)劑形成氫鍵及共價鍵，改變楔形塊表面具有的化學(xué)基團，并使硅烷偶聯(lián)劑與樹脂反應(yīng)形成共價鍵，提升楔形塊與樹脂間的界面性能，增強楔形塊與樹脂基體間的粘結(jié)性能，從而增強預(yù)制葉根部件的載荷承載能力。

4、根據(jù)本申請第一方面的實施例，使用的硅烷偶聯(lián)劑溶液中硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為：

5、y-r-six3?(1)，

6、式(1)中，x為c1～c2的烷氧基、酰氧基、氯，r選自c1～c3的烷基、苯基；y為有機官能團；其中，y選自巰基、多硫基團、氨基、改性氨基、乙烯基、環(huán)氧基、氰基、異氰酸酯基、甲基丙烯酰氧基、縮水甘油醚氧基。

7、根據(jù)本申請第一方面的實施例，y選自氨基、改性氨基、環(huán)氧基、乙烯基。

8、根據(jù)本申請第一方面的實施例，硅烷偶聯(lián)劑選自3-乙酰氧基丙基三甲氧基硅烷、kh560、kh570或其組合。

9、根據(jù)本申請第一方面的實施例，配制硅烷偶聯(lián)劑溶液所使用的溶劑選自水、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇或其組合。

10、根據(jù)本申請第一方面的實施例，硅烷偶聯(lián)劑溶液的濃度為5vol％～25vol％。

11、根據(jù)本申請第一方面的實施例，使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理包括：將硅烷偶聯(lián)劑溶液通過噴涂、浸潤中的任一種方式包覆楔形塊的表面，以進(jìn)行表面改性處理。

12、根據(jù)本申請第一方面的實施例，使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理的時間為0小時～4小時。

13、根據(jù)本申請第一方面的實施例，使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面處理后，對經(jīng)硅烷偶聯(lián)劑進(jìn)行表面改性處理的楔形塊進(jìn)行干燥的溫度為30℃～120℃。

14、根據(jù)本申請第一方面的實施例，使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理之前還包括：對楔形塊進(jìn)行表面打磨處理，使楔形塊滿足表面粗糙度要求。

15、根據(jù)本申請第一方面的實施例，進(jìn)行表面打磨處理的楔形塊的表面粗糙度為ral3±0.5。

16、根據(jù)本申請第一方面的實施例，楔形塊選自環(huán)氧玻璃鋼或乙烯基玻璃鋼。

17、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N葉根部件，用于制作風(fēng)電葉片；其中，葉根部件包括：玻纖織物，自第一端疊層連接并向背離第一端的第二端延伸分立設(shè)置，形成一開口逐漸增大的容納腔；以及于容納腔內(nèi)自第一端向第二端的方向上依次設(shè)置的第二楔形塊、第一楔形塊、金屬螺栓套；第二楔形塊填充于容納腔靠近第一端處、并與分立的玻纖織物連接；第一楔形塊、的第一表面與第二楔形塊連接，第一楔形塊的第二表面與金屬螺栓套接觸連接，第一楔形塊與金屬螺栓套在未接觸連接的區(qū)域設(shè)置將紗線包含在內(nèi)、并連接第一楔形塊和金屬螺栓套的樹脂連接部，由樹脂連接部至第一楔形塊的第二表面間形成硅烷偶聯(lián)劑連接層。

18、本申請實施例的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理，使楔形塊的表面與硅烷偶聯(lián)劑形成氫鍵及共價鍵，改變楔形塊表面具有的化學(xué)基團，使硅烷偶聯(lián)劑與樹脂反應(yīng)形成共價鍵，提升楔形塊和樹脂基體間的粘接性能，即提升楔形塊和樹脂間的界面性能，從而增強預(yù)制葉根部件的載荷承載能力。

技術(shù)特征：

1.一種增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，使用的所述硅烷偶聯(lián)劑溶液中的硅烷偶聯(lián)劑的分子結(jié)構(gòu)式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，提供所述硅烷偶聯(lián)劑溶液所使用的硅烷偶聯(lián)劑選自3-乙酰氧基丙基三甲氧基硅烷、kh560、kh570或其組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，滿足以下至少一項要求：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，使用所述硅烷偶聯(lián)劑溶液對所述楔形塊進(jìn)行表面改性處理包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，使用所述硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理的時間為0小時～4小時，對經(jīng)所述硅烷偶聯(lián)劑溶液進(jìn)行表面改性處理的所述楔形塊進(jìn)行干燥的溫度為30℃～120℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，使用所述硅烷偶聯(lián)劑溶液對所述楔形塊進(jìn)行表面改性處理之前還包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，進(jìn)行表面打磨處理的所述楔形塊的表面粗糙度為ra13±0.5。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，其特征在于，所述楔形塊選自環(huán)氧玻璃鋼或乙烯基玻璃鋼。

10.一種葉根部件，用于制作風(fēng)電葉片，其特征在于，所述葉根部件包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法及葉根部件。方法包括：提供硅烷偶聯(lián)劑溶液；使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理，使楔形塊與硅烷偶聯(lián)劑形成氫鍵及共價鍵，得到硅烷偶聯(lián)劑改性的楔形塊；在硅烷偶聯(lián)劑改性的楔形塊的周側(cè)灌注樹脂，使硅烷偶聯(lián)劑與樹脂反應(yīng)形成共價鍵，增強楔形塊與樹脂間的界面性能。本申請的增強楔形塊與樹脂間界面性能的方法，使用硅烷偶聯(lián)劑溶液對楔形塊進(jìn)行表面改性處理，使楔形塊與硅烷偶聯(lián)劑形成氫鍵及共價鍵，改變楔形塊表面具有的化學(xué)基團，并使硅烷偶聯(lián)劑與樹脂反應(yīng)形成共價鍵，提升楔形塊和樹脂基體間的粘接能力，即提升楔形塊樹脂間界面性能，增強預(yù)制葉根部件的載荷承載能力。

技術(shù)研發(fā)人員：王寶龍,李成良,張顏明,牟書香,宋秋香,崔驍鵬
受保護的技術(shù)使用者：中材科技風(fēng)電葉片股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9