CN113248908A - 一种用于风力发电机组的改性尼龙材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及材料领域，具体公开了一种用于风力发电机组的改性尼龙材料及其制备方法；改性尼龙材料由包含以下重量份的原料制成：尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、玻璃纤维、云母粉、POE‑g‑MAH、硅酮类外润滑助剂、抗老化剂、尼龙内润滑剂；其制备方法为：包括以下步骤：称取尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、玻璃纤维、云母粉、POE‑g‑MAH混合搅拌，然后添加硅酮类外润滑助剂、抗老化剂、尼龙内润滑剂继续搅拌，制得混合料；将混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料；使制得的改性尼龙材料具有抗冲击性能好、耐高温性能好、耐老化性能，用来制备外壳式断路器的壳体时，其壳体可以应用在大型风力发电机组上。

Description

一种用于风力发电机组的改性尼龙材料及其制备方法

技术领域

本申请涉及材料领域，更具体地说，它涉及一种用于风力发电机组的改性尼龙材料及其制备方法。

背景技术

一般风力发电机组需要用到塑料外壳式断路器，塑料外壳式断路器一般作配电用，也可以作为保护电动机之用，正常情况下，断路器可分别作为线路的不频繁转换以及电动机的不频繁起动之用，在配电网络中用来分配电能且作为线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护等用处。

塑料外壳式断路器的外壳壳体一般采用尼龙树脂、抗老化剂等原料制成，其制备的壳体经分断试验验证可承受20KA-30KA电流量，但是对于大型风力发电机组来说，由于电流较大，则需要壳体承受更大的电流量，当电流过大时，普通的壳体容易被峰值电流产生的“破坏力”所冲击，从而使壳体被破坏，影响壳体的使用寿命；同时电流峰值产生的冲击力瞬间温度较高，容易使壳体老化。

因此，急需研制一种抗冲击性能好、耐高温、耐老化的改性尼龙材料用来制备外壳式断路器的壳体，使其应用在大型风力发电机组上。

发明内容

为了提供一种抗冲击性能好、耐高温性能好、耐老化性能好的尼龙材料用来制备外壳式断路器的壳体，使其应用在大型风力发电机组上，本申请提供一种用于风力发电机组的改性尼龙材料及其制备方法。

第一方面，本申请提供一种用于风力发电机组的改性尼龙材料，采用如下的技术方案：一种用于风力发电机组的改性尼龙材料，由包含以下重量份的原料制成：尼龙树脂50-60份、十溴二苯乙烷10-15份、三氧化二锑2-6份、25-40份玻璃纤维、云母粉1-10份、1-5份POE-g-MAH、硅酮类外润滑助剂1-3份、0.1-1份抗老化剂、0.1-1份尼龙内润滑剂。

通过采用上述技术方案，以尼龙树脂为基体树脂，配合十溴二苯乙烷作为阻燃剂，提高成品材料制成的壳体的阻燃效果；配合三氧化二锑、玻璃纤维、云母粉作为填料，提高成品材料制成的壳体的抗冲击性能、耐高温性能，以及阻燃稳定性；配合POE-g-MAH使各组分混合均匀，提高原料的相容性；配合抗老化剂使成品材料制得的壳体抗老化性能好，降低材料在高温下的黄变程度，同时保持其机械性能；配合硅酮类外润滑剂、尼龙内润滑剂，使成品材料制成的壳体表面的光滑度。

优选的，所述抗老化剂由重量比为1:0.5-2的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成。

通过采用上述技术方案，受阻酚类抗老化剂与受阻胺类抗老化剂相配合，能够快速捕捉自由基，延缓材料降解，使成品材料制成的壳体具有较好的抗老化性，并且材料的热稳定性较高，毒性低。

第二方面，本申请提供一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，采用如下的技术方案：

一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、称取尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、玻璃纤维、云母粉、POE-g-MAH在400-850r/min的转速下搅拌1-3min，制得预混料；

S2、称取硅酮类外润滑助剂、抗老化剂、尼龙内润滑剂添加到S1制得的预混料中继续搅拌20-50s，制得混合料；

S3、将S2制得的混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

通过采用上述技术方案，原料混合后在较高的速度下搅拌混合，使得原料之间混合更加均匀，使玻璃纤维、云母粉等填料均匀的分散，从而使制得的改性尼龙材料具有较高的抗冲击性能、较好的耐高温性、较好的耐老化性。

优选的，所述玻璃纤维由重量比为1:1-3的第一玻璃纤维短切丝和第二玻璃纤维短切丝组成，第一玻璃纤维短切丝长度为6mm，第二玻璃纤维短切丝长度为3mm。

通过采用上述技术方案，第一玻璃纤维短切丝长度较长，当壳体收到外力冲击时，较长的玻璃纤维短切丝能够起到力传递的效果，通过力传递作用使受力点的力被转移，从而缓冲壳体表面受力点所受的力，提高壳体的抗冲击性能；第二玻璃纤维短切丝长度较短，利用其填充作用提高壳体整体的抗冲击性能；利用第一玻璃纤维短切丝和第二玻璃纤维短切丝相配合，通过缓冲壳体受力点所承受的力，配合壳体整体较高的强度，使壳体具有较高的抗冲击性能，能够减轻壳体受较大电流冲击力所造成的破坏。

优选的，S1、称取1-3份蜂胶熔融后，取3/4蜂胶熔融液均匀喷涂到第一玻璃纤维短切丝表面，然后称取3.5-8份耐高温混合粉均匀喷涂到第一玻璃纤维短切丝表面，再喷涂剩余蜂胶在耐高温混合粉表面，制得耐高温混料；称取尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、第二玻璃纤维短切丝、云母粉、干燥后的耐高温混料，经混合搅拌制得预混料。

通过采用上述技术方案，将熔融状态下的蜂胶均匀喷涂到第一玻璃纤维短切丝表面，使相互接触的玻璃纤维短切丝表面均附着有蜂胶，然后将耐高温混合粉均匀喷涂到第一玻璃纤维短切丝表面，利用熔融状态下蜂胶较好的粘结效果，将耐高温混合粉粘结在第一玻璃纤维短切丝表面，利用其玻璃纤维表面附着耐高温混合料较好的耐高温性，使成品材料制得的壳体具有较好的耐高温型。

耐高温混合料颗粒与第一玻璃纤维短切丝之间存在空间缝隙，当壳体受到较大电流冲击时，壳体受力点表面温度迅速升高，固化的蜂胶重新融化，融化的蜂胶占据空间缝隙将耐高温混合料稳定的粘结在第一玻璃纤维短切丝表面，并且融化的蜂胶将相互接触的第一玻璃纤维短切丝相粘结，从而使壳体表面受到冲击力时，壳体内部结构在第一玻璃纤维短切丝的拉力效果下，避免壳体表面被破坏或减轻壳体表面的破坏程度；即利用相接触的第一玻璃纤维短切丝之间较好的力传递效果，进一步提高壳体的抗冲击性能。

优选的，所述耐高温混合粉由重量比为1:1-3:0.2-1的氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉组成。

通过采用上述技术方案，氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉相配合，一方面利用其较好的填充效果，提高成品材料制成的壳体的刚性，当较大瞬间峰值电流冲击壳体时，减轻壳体受到的破坏；另一方面，利用氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉具有较高的耐热性和强度，当较大瞬间峰值电流冲击壳体时，避免壳体受热形变发生破损。

优选的，S1、耐高温混料制备结束后，称取8-15份聚丙烯纤维与1-5份POE-g-MAH熔融挤出，经纺丝制得改性聚丙烯纤维，将改性聚丙烯纤维喷涂到耐高温混料表面，干燥后与尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、第二玻璃纤维短切丝、云母粉混合搅拌制得预混料。

通过采用上述技术方案，聚丙烯纤维、POE-g-MAH相配合制得改性聚丙烯纤维，在聚丙烯纤维表面接枝POE，利用POE与氮化硅的分子间力作用，配合耐高温混料表面蜂胶液的粘结效果，使得改性聚丙烯纤维稳定的附着在耐高温混料表面，即改性聚丙烯纤维与耐高温混料形成层结构，改性聚丙烯纤维在耐高温混料表层。

当壳体受到瞬间电流的较大冲击时，冲击力首先与改性聚丙烯纤维相接触，利用改性聚丙烯纤维较高的弹性，缓冲冲击力，并且利用层结构之间的空间间隙为改性聚丙烯纤维弹性移动提供空间位移储存，移动空间大，则冲击力缓冲效果好，减缓壳体表面冲击力；然后冲击力到达耐高温混料表面，利用耐高温混料较强的刚性作用抵抗冲击力，配合玻璃纤维力传递效果，进一步缓冲壳体所受冲击力，从而保护壳体承受较大峰值电流时不受破坏或减轻壳体破坏程度。

优选的，S2中聚丙烯纤维与POE-g-MAH在熔融挤出前，先在800-1200r/min的条件下分散1-3min。

通过采用上述技术方案，通过将聚丙烯纤维与POE-g-MAH熔融挤出前在高速搅拌作用下分散，使得聚丙烯纤维与POE-g-MAH均匀接触，从而提高接枝效率，使聚丙烯纤维表面接枝较多的POE，利用POE不仅能够使聚丙烯纤维与耐高温混料相吸引，还能够提高聚丙烯纤维包裹耐高温混料的包裹效果，使改性聚丙烯纤维接枝位点与耐高温混料中的第一玻璃纤维短切丝接触缠绕，通过各纤维丝之间的力传递效果，能够进一步提高壳体缓冲冲击力的效果。

优选的，S2中改性聚丙烯纤维长度为3-6mm。

通过采用上述技术方案，通过限定改性聚丙烯纤维的长度，使改性聚丙烯纤维丝更好的包覆在耐高温混料表面，并且促进与第一玻璃纤维短切丝之间接触缠绕，从而提高壳体抗冲击性能。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、三氧化二锑、玻璃纤维、云母粉、POE-g-MAH、抗老化剂相配合，通过利用POE-g-MAH较好的相容性，使得三氧化二锑、玻璃纤维、云母粉、抗老化剂均匀的分散在材料内部，提高成品材料制成壳体的抗冲击性能、耐高温性能、耐老化性能。

2、硅酮类外润滑助剂、尼龙内润滑剂、POE-g-MAH相配合，使得树脂材料、填料等其他原料均匀的分散并且紧密的粘结，通过其较高的流平性、润滑性能配合较好的相容性，使改性尼龙材料内部结构堆积致密，原料的均匀分散能够使成品整体强度均一，从而使壳体整体抗冲击性能均一。

3、氧化铝、氮化硅、受阻酚类抗老化剂、受阻胺类抗老化剂相配合，使壳体具有较好的耐高温氧化效果，降低壳体在高温下的黄变程度。

4、氧化铝、陶瓷微粉、玻璃纤维相配合，具有良好的高温耐腐蚀性能，降低壳体在高温下的腐蚀程度。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

实施例

以下原料中的尼龙树脂购买于广州鑫昇工程塑料有限公司；十溴二苯乙烷购买于广州市佳润科技有限公司；三氧化二锑购买于济南万得丰环保科技有限公司；玻璃纤维购买于东莞市阡照复合材料有限公司生产的3mm短纤；云母粉购买于灵寿县华源云母有限公司；POE-g-MAH购买于宁波志展新材料有限公司；硅酮类外润滑助剂购买于上海富辰塑料原料有限公司生产的硅酮润滑剂，牌号FK66003；尼龙内润滑剂购买于佛山市翁开尔贸易有限公司，型号691；受阻酚类抗老化剂购买于东莞市山一塑化有限公司，型号770；受阻胺类抗老化剂购买于南通润丰石油化工有限公司，型号UV770；其他原料及设备均为普通市售。

实施例1：改性尼龙材料采用如下方法制备而成：

S1、称取55kg尼龙树脂、13kg十溴二苯乙烷、3.5kg三氧化二锑、30kg玻璃纤维、5kg云母粉、3.5kgPOE-g-MAH在750r/min的转速下搅拌2min，制得预混料；玻璃纤维为长度3mm的无碱玻璃纤维短切丝；

S2、称取2kg硅酮类外润滑助剂、0.6kg抗老化剂、0.5kg尼龙内润滑剂添加到S1制得的预混料中继续搅拌35s，制得混合料；抗老化剂由重量比为1:1的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成；硅酮类外润滑助剂为硅酮润滑剂；

S3、将S2制得的混合料置于双螺杆挤出机中，1区温度220℃，2区温度230℃，3区-8区温度240℃，9区-10区温度250℃，转速550r/min，混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

实施例2：改性尼龙材料采用如下方法制备而成：

S1、称取60kg尼龙树脂、10kg十溴二苯乙烷、6kg三氧化二锑、25kg玻璃纤维、10kg云母粉、1kgPOE-g-MAH在400r/min的转速下搅拌3min，制得预混料；玻璃纤维为长度3mm的无碱玻璃纤维短切丝；

S2、称取1kg硅酮类外润滑助剂、0.1kg抗老化剂、0.1kg尼龙内润滑剂添加到S1制得的预混料中继续搅拌20s，制得混合料；抗老化剂由重量比为1:0.5的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成；硅酮类外润滑助剂为硅酮润滑剂；

S3、将S2制得的混合料置于双螺杆挤出机中，1区温度220℃，2区温度230℃，3区-8区温度240℃，9区-10区温度250℃，转速550r/min，混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

实施例3：改性尼龙材料采用如下方法制备而成：

S1、称取50kg尼龙树脂、15kg十溴二苯乙烷、2kg三氧化二锑、40kg玻璃纤维、1kg云母粉、5kgPOE-g-MAH在850r/min的转速下搅拌1min，制得预混料；玻璃纤维为长度3mm的无碱玻璃纤维短切丝；

S2、称取3kg硅酮类外润滑助剂、1kg抗老化剂、1kg尼龙内润滑剂添加到S1制得的预混料中继续搅拌50s，制得混合料；抗老化剂由重量比为1:2的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成；硅酮类外润滑助剂为硅酮润滑剂；

S3、将S2制得的混合料置于双螺杆挤出机中，1区温度220℃，2区温度230℃，3区-8区温度240℃，9区-10区温度250℃，转速550r/min，混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

实施例4：改性尼龙材料采用如下方法制备而成：

S1、称取10kg第一玻璃纤维短切丝，平铺至蓬松状态下厚度为0.8-1mm；称取2kg蜂胶在100℃条件下熔融，制得蜂胶液，取1.5kg蜂胶液均匀喷涂到平铺状态下第一玻璃纤维短切丝的正反两面，然后称取5kg耐高温混合粉均匀喷涂到蜂胶液表面，再将剩余蜂胶液喷涂到耐高温混合粉表面，制得耐高温混料；耐高温混合粉由重量比为1:1.8:0.7的氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉组成；第一玻璃纤维短切丝长度为6mm；

S2、称取10kg聚丙烯纤维、3.5kgPOE-g-MAH置于高速分散剂中在1000r/min的转速下分散2min，然后置于双螺杆挤出中熔融挤出，经纺丝制得改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维的长度为4.5mm；

S3、将S2制得的改性聚丙烯纤维均匀的喷涂到S1制得的耐高温混料表面，干燥后与55kg尼龙树脂、13kg十溴二苯乙烷、3.5kg三氧化二锑、20kg第二玻璃纤维短切丝、5kg云母粉在750r/min的转速下搅拌2min，制得预混料；第二玻璃纤维短切丝长度为3mm；

S4、称取2kg硅酮类外润滑助剂、0.6kg抗老化剂、0.5kg尼龙内润滑剂添加到S3制得的预混料中继续搅拌35s，制得混合料；抗老化剂由重量比为1:1的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成；

S5、将S4制得的混合料置于双螺杆挤出机中，1区温度220℃，2区温度230℃，3区-8区温度240℃，9区-10区温度250℃，转速550r/min，混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

实施例5：改性尼龙材料采用如下方法制备而成：

S1、称取12.5kg第一玻璃纤维短切丝，平铺至蓬松状态下厚度为0.8-1mm；称取1kg蜂胶在100℃条件下熔融，制得蜂胶液，取0.75kg蜂胶液均匀喷涂到平铺状态下第一玻璃纤维短切丝的正反两面，然后称取2.5kg耐高温混合粉均匀喷涂到蜂胶液表面，再将剩余蜂胶液喷涂到耐高温混合粉表面，制得耐高温混料；耐高温混合粉由重量比为1:1:0.2的氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉组成；第一玻璃纤维短切丝长度为6mm；

S2、称取8kg聚丙烯纤维、1kgPOE-g-MAH置于高速分散剂中在800r/min的转速下分散1min，然后置于双螺杆挤出中熔融挤出，经纺丝制得改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维的长度为3mm；

S3、将S2制得的改性聚丙烯纤维均匀的喷涂到S1制得的耐高温混料表面，干燥后与60kg尼龙树脂、10kg十溴二苯乙烷、6kg三氧化二锑、12.5kg第二玻璃纤维短切丝、10kg云母粉在400r/min的转速下搅拌3min，制得预混料；第二玻璃纤维短切丝长度为3mm；

S4、称取1kg硅酮类外润滑助剂、0.1kg抗老化剂、0.1kg尼龙内润滑剂添加到S3制得的预混料中继续搅拌20s，制得混合料；抗老化剂由重量比为1:0.5的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成；

S5、将S4制得的混合料置于双螺杆挤出机中，1区温度220℃，2区温度230℃，3区-8区温度240℃，9区-10区温度250℃，转速550r/min，混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

实施例6：改性尼龙材料采用如下方法制备而成：

S1、称取10kg第一玻璃纤维短切丝，平铺至蓬松状态下厚度为0.8-1mm；称取3kg蜂胶在100℃条件下熔融，制得蜂胶液，取2.25kg蜂胶液均匀喷涂到平铺状态下第一玻璃纤维短切丝的正反两面，然后称取8kg耐高温混合粉均匀喷涂到蜂胶液表面，再将剩余蜂胶液喷涂到耐高温混合粉表面，制得耐高温混料；耐高温混合粉由重量比为1:3:1的氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉组成；第一玻璃纤维短切丝长度为6mm；

S2、称取15kg聚丙烯纤维、5kgPOE-g-MAH置于高速分散剂中在1200r/min的转速下分散3min，然后置于双螺杆挤出中熔融挤出，经纺丝制得改性聚丙烯纤维，改性聚丙烯纤维的长度为6mm；

S3、将S2制得的改性聚丙烯纤维均匀的喷涂到S1制得的耐高温混料表面，干燥后与50kg尼龙树脂、15kg十溴二苯乙烷、2kg三氧化二锑、30kg第二玻璃纤维短切丝、1kg云母粉在850r/min的转速下搅拌1min，制得预混料；第二玻璃纤维短切丝长度为3mm；

S4、称取3kg硅酮类外润滑助剂、1kg抗老化剂、1kg尼龙内润滑剂添加到S3制得的预混料中继续搅拌50s，制得混合料；抗老化剂由重量比为1:2的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成；

S5、将S4制得的混合料置于双螺杆挤出机中，1区温度220℃，2区温度230℃，3区-8区温度240℃，9区-10区温度250℃，转速550r/min，混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

实施例7：本实施例与实施例4的不同之处在于：S1中第一玻璃纤维短切丝长度为3mm。

实施例8：本实施例与实施例4的不同之处在于：

S1、称取10kg第一玻璃纤维短切丝，平铺至蓬松状态下厚度为0.8-1mm；称取5kg耐高温混合粉均匀喷涂到第一玻璃纤维短切丝表面，制得耐高温混料；耐高温混料由重量比为1:1.8:0.7的氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉组成。

实施例9：本实施例与实施例4的不同之处在于：

S1、称取10kg第一玻璃纤维短切丝，平铺至蓬松状态下厚度为0.8-1mm；称取2kg蜂胶在100℃条件下熔融，制得蜂胶液，取0.5kg蜂胶液均匀喷涂到平铺状态下第一玻璃纤维短切丝的正反两面，然后称取5kg耐高温混合粉均匀喷涂到蜂胶表面，再将剩余蜂胶液喷涂到耐高温混合粉表面，制得耐高温混料；耐高温混料由重量比为1:1.8:0.7的氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉组成。

实施例10：本实施例与实施例4的不同之处在于：耐高温混合粉原料中以同等质量的氧化铝替换氮化硅。

实施例11：本实施例与实施例4的不同之处在于：

S2、将10kg聚丙烯纤维均匀的喷涂到S1制得的耐高温混料表面，干燥后与55kg尼龙树脂、13kg十溴二苯乙烷、3.5kg三氧化二锑、20kg第二玻璃纤维短切丝、5kg云母粉、3.5kgPOE-g-MAH混合，在750r/min的转速下搅拌2min，制得预混料。

实施例12：本实施例与实施例4的不同之处在于：S2中制得的改性聚丙烯纤维的长度为12mm。

应用例：将制得的改性尼龙材料经注塑成型制得壳体，喷嘴温度在260℃，前段温度为255℃，中段温度255℃，后段温度250℃，模具温度60℃，注射压力80MPa，注射速度55％，预干燥在110℃条件下干燥4小时。

对比例

对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于：原料中未添加POE-g-MAH。

对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于：原料中未添加玻璃纤维。

对比例3：本对比例与实施例1的不同之处在于：原料中未添加云母粉。

对比例4：本对比例与实施例1的不同之处在于：原料中未添加尼龙内润滑剂。

性能检测试验

1、分断试验

分别采用实施例1-12以及对比例1-4的制备方法制备改性尼龙材料，然后分别用制得的改性尼龙材料制备壳体，在400V的电压条件下对壳体通电，记录其峰值电流量，以此验证极限短路分断能力。

2、拉伸强度

分别采用实施例1-12以及对比例1-4的制备方法制备改性尼龙材料，然后分别用制得的改性尼龙材料制备壳体，采用GB/T10401-2006《塑料拉伸性能的测定》分别检测实施例1-12以及对比例1-4制备的壳体的拉伸强度。

3、弯曲强度

分别采用实施例1-12以及对比例1-4的制备方法制备改性尼龙材料，然后分别用制得的改性尼龙材料制备壳体，采用GB/T9341-2008《塑料弯曲性能的测定》分别检测实施例1-12以及对比例1-4制备的壳体的弯曲强度。

4、冲击强度

分别采用实施例1-12以及对比例1-4的制备方法制备改性尼龙材料，然后分别用制得的改性尼龙材料制备壳体，采用GB/T10431-2008《塑料简支梁冲击性能的测定》分别检测实施例1-12以及对比例1-4制备的壳体的简支梁无缺口冲击强度。

5、热变形温度

分别采用实施例1-12以及对比例1-4的制备方法制备改性尼龙材料，然后分别用制得的改性尼龙材料制备壳体，采用GB/T1634.2-2004《塑料负荷变形温度的测定》分别检测实施例1-12以及对比例1-4制备的壳体的热变形温度。

6、老化试验

分别采用实施例1-12以及对比例1-4的制备方法制备改性尼龙材料，然后分别用制得的改性尼龙材料制备壳体，将壳体置于烘箱中，在170℃条件下加热4小时，然后用色差仪测试前后色差，记录色差值。

表1性能测试表

结合实施例1-3并结合表1可以看出，制备的壳体承受瞬间电流量的能力较好，分断测试性能较好，并且拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均较好，热变形温度较高，同时色差值较小；说明采用云母粉、玻璃纤维相配合，使制得的材料具有很好的强度、韧性、抗老化性能；实施例2原料中云母粉含量较高，玻璃纤维含量较少，相比于实施例1，实施例2制备的壳体其刚性、韧性优于实施例1、实施例3，说明玻璃纤维含量较高，则填充内部结构的空间较大，而玻璃纤维与其他原料相容性较差，则玻璃纤维含量高使得壳体的刚性、韧性变差，云母粉的填充、相容性能较高，则云母粉含量较高则填充结构致密，提高壳体的刚性、韧性，使壳体具有良好的抗冲击性能、耐高温性能和耐老化性。

结合实施例1-3和实施例4-6并结合表1可以看出，实施例4-6原料中添加聚丙烯纤维和耐高温混料，相比于实施例1-3，实施例4-6制备的壳体其承受分断电流量高于实施例1制备的壳体，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均优于实施例1制备的壳体，热变形温度高于实施例1，色差值低于实施例1制备的壳体；说明聚丙烯纤维和耐高温混料相配合，形成层状缓冲结构，利用聚丙烯纤维较高的弹性缓冲效果配合耐高温混料的力传递效果，能够缓解瞬间电流的较大冲击力，并且瞬间电流温度较高，使得蜂胶更加紧固的粘结耐高温混料、聚丙烯纤维，从而提高原料内部结构粘结紧密度，提高壳体分断电流值，则聚丙烯纤维、耐高温混料相配合，提高壳体刚性、韧性，使壳体具有良好的抗冲击性能、耐高温性能和抗老化性能。

结合实施例4和实施例7-12并结合表1可以看出，实施例7第一玻璃纤维短切丝长度为3mm，相比于实施例4，实施例7制备的壳体承受的分断电流量低于实施例4，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均低于实施例4制备的壳体；说明第一玻璃纤维短切丝长度较短，则耐高温混合粉的附着效果变差，不便与聚丙烯纤维更好的粘结，同时冲击力传递效果不佳；而第一玻璃纤维短切丝、蜂胶、耐高温混合粉相配合，能够形成层状结构，在聚丙烯纤维的配合作用下，提高壳体的刚性、韧性，使壳体具有良好的抗冲击性能、耐高温性能和耐老化性能。

实施例8原料中未添加蜂胶，相比于实施例4，实施例8制备的壳体承受的分断电流量低于实施例4，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均低于实施例4制备的壳体；说明当受到较大电流的冲击力时，温度瞬间升高能够使蜂胶融化，融化的蜂胶提高第一玻璃纤维短切丝与原料间的粘结效果，通过提高拉力，提高壳体表面的抗冲击性能。

实施例9在喷涂蜂胶液时，第一次喷涂蜂胶液量的1/4，第二次喷涂3/4，相比于实施例4，实施例9制备的壳体承受的分断电流量低于实施例4，拉伸强度高于实施例4，弯曲强度、冲击强度均低于实施例4制备的壳体；说明第二次喷涂较大量的蜂胶胶液，容易阻断氮化硅与改性聚丙烯纤维之间的吸引、粘结，从而影响壳体的抗冲击性能。

实施例10原料中耐高温混合粉中以同等质量的氧化铝替换氮化硅，实施例11中聚丙烯纤维未经POE-g-MAH处理，相比于实施例4，实施例10、11制备的壳体承受的分断电流量低于实施例4，弯曲强度、冲击强度均低于实施例4制备的壳体；说明利用POE与氮化硅的分子间力作用，配合耐高温混料表面蜂胶液的粘结效果，使得改性聚丙烯纤维稳定的附着在耐高温混料表面，即改性聚丙烯纤维与耐高温混料形成层结构，从而提高壳体的抗冲击性能。

实施例12改性聚丙烯纤维丝长度为12mm，相比于实施例4，实施例12制备的壳体承受的分断电流量低于实施例4，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度均低于实施例4制备的壳体；说明限定改性聚丙烯纤维短切丝的长度，使改性聚丙烯纤维丝更好的包覆在耐高温混料表面，并且促进与第一玻璃纤维短切丝之间接触缠绕，同时提高与其他原料之间的相容性，从而提高壳体抗冲击性能。

结合实施例1和对比例1-4并结合表1可以看出，对比例1原料中未添加POE-g-MAH，相比于实施例1，对比例1制备的壳体承受分断电流量低于实施例1，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、热变形温度均低于实施例1；说明云母粉、POE-g-MAH、玻璃纤维、尼龙树脂相配合，利用POE-g-MAH较好的相容性，提高玻璃纤维、云母粉与尼龙树脂的相容性，从而使壳体内部结构致密，提高壳体的抗冲击性能、耐高温性能、耐老化性能。

对比例2原料中未添加玻璃纤维，对比例3原料中未添加云母粉，相比于实施例1，对比例2、3制备的壳体承受分断电流量低于实施例1，拉伸强度高于实施例1，弯曲强度、冲击强度、热变形温度均低于实施例1，并且色差值高于实施例1；说明玻璃纤维、云母粉相配合，利用云母粉较高的致密填充作用，配合玻璃纤维骨架支撑作用，同时配以玻璃纤维较好的力传递效果，使制得的壳体具有良好的抗冲击性能、耐高温性能、耐老化性能。

对比例4原料中未添加尼龙内润滑剂，相比于实施例1，对比例4制备的壳体承受分断电流量低于实施例1，拉伸强度、弯曲强度、冲击强度、热变形温度均低于实施例1，并且色差值高于实施例1；说明硅酮类外润滑助剂、尼龙内润滑剂、POE-g-MAH相配合，使得树脂材料、填料等其他原料均匀的分散并且紧密的粘结，通过其较高的流平、润滑性能配合较好的相容性，使改性尼龙材料内部结构堆积致密，使制得的壳体具有良好的抗冲击性能、耐高温性能、耐老化性能。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种用于风力发电机组的改性尼龙材料，其特征在于，由包含以下重量份的原料制成：尼龙树脂50-60份、十溴二苯乙烷10-15份、三氧化二锑2-6份、25-40份玻璃纤维、云母粉1-10份、1-5份POE-g-MAH、硅酮类外润滑助剂1-3份、0.1-1份抗老化剂、0.1-1份尼龙内润滑剂。

2.根据权利要求1所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料，其特征在于：所述抗老化剂由重量比为1:0.5-2的受阻酚类抗老化剂和受阻胺类抗老化剂组成。

3.权利要求1-2任一所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、称取尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、玻璃纤维、云母粉、POE-g-MAH在400-850r/min的转速下搅拌1-3min，制得预混料；

S2、称取硅酮类外润滑助剂、抗老化剂、尼龙内润滑剂添加到S1制得的预混料中继续搅拌20-50s，制得混合料；

S3、将S2制得的混合料熔融挤出后造粒，制得改性尼龙材料。

4.根据权利要求3所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维由重量比为1:1-3的第一玻璃纤维短切丝和第二玻璃纤维短切丝组成，第一玻璃纤维短切丝长度为6mm，第二玻璃纤维短切丝长度为3mm。

5.根据权利要求4所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，

S1、称取1-3份蜂胶熔融后，取3/4蜂胶熔融液均匀喷涂到第一玻璃纤维短切丝表面，然后称取3.5-8份耐高温混合粉均匀喷涂到第一玻璃纤维短切丝表面，再喷涂剩余蜂胶在耐高温混合粉表面，制得耐高温混料；称取尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、第二玻璃纤维短切丝、云母粉、干燥后的耐高温混料，经混合搅拌制得预混料。

6.根据权利要求5所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，所述耐高温混合粉由重量比为1:1-3:0.2-1的氧化铝、氮化硅、陶瓷微粉组成。

7.根据权利要求6所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，

S1、耐高温混料制备结束后，称取8-15份聚丙烯纤维与1-5份POE-g-MAH熔融挤出，经纺丝制得改性聚丙烯纤维，将改性聚丙烯纤维喷涂到耐高温混料表面，干燥后与尼龙树脂、十溴二苯乙烷、三氧化二锑、第二玻璃纤维短切丝、云母粉混合搅拌制得预混料。

8.根据权利要求7所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，S2中聚丙烯纤维与POE-g-MAH在熔融挤出前，先在800-1200r/min的条件下分散1-3min。

9.根据权利要求7所述的一种用于风力发电机组的改性尼龙材料的制备方法，其特征在于，S2中改性聚丙烯纤维长度为3-6mm。