本发明涉及高分子材料技术领域，尤其是涉及一种偏航制动器隔衬垫及其制备方法。
背景技术：
随着科技的进步和经济的高速发展，人类对电力的需求不断扩大。利用煤、石油等不可再生能源发电，都面临资源日益贫乏的窘境。风能作为绿色清洁能源，不仅符合国际能源改革方向，而且又是可再生资源，对环境保护也具有积极意义，已经受到越来越多国家的重视。
风力发电机发电过程中，需要因风力方向的改变而调整叶片的方向，将风力发电机的叶片固定朝向风力最理想的方向，从而保证风力发电机的工作效率最大化。调整风力发电机叶片的方向是靠偏航制动器来实现的，偏航制动器通过刹车片抱紧刹车盘达到制动控制的目的。但是偏航制动器在制动的过程中，刹车盘极易与刹车片侧面的金属部件发生碰撞，导致刹车盘严重受损，影响偏航制动器的制动效果。
有鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的目的之一在于提供一种偏航制动器隔衬垫，以缓解现有的偏航制动器在制动的过程中，刹车盘极易与刹车片侧面的金属部件发生碰撞，导致刹车盘严重受损，影响偏航制动器制动效果的技术问题。
本发明提供的偏航制动器隔衬垫，主要由按质量份数计的如下组分制成：聚对苯二甲酸乙二酯40-50份，聚对苯二甲酸丁二酯5-10份，聚对苯二甲酸丙二酯5-10份，玻璃纤维20-30份，耐磨剂1-3份，润滑剂1-5份，抗氧剂1-3份，偶联剂1-3份。
进一步的，上述偏航制动器隔衬垫，主要由按质量份数计的如下组分制成：聚对苯二甲酸乙二酯42-48份，聚对苯二甲酸丁二酯5-10份，聚对苯二甲酸丙二酯5-10份，玻璃纤维22-28份，耐磨剂1-3份，润滑剂1-5份，抗氧剂1-3份，偶联剂1-3份。
进一步的，所述耐磨剂选自二硫化钼、石墨、超高分子量聚硅氧烷、氮化硅和氮化硼中的至少一种。
进一步的，所述耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为(1-2)：(1-2)：(1-2)：(2-4)，优选为1:1:1:2。
进一步的，所述润滑剂选自低分子量聚烯烃、硬酯醇、硅酮或硬酯酸钙中的至少一种；优选地，所述润滑剂为低分子量聚烯烃。
进一步的，所述偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和/或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
进一步的，所述抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和抗氧剂p262中至少一种。
进一步的，所述偏航制动器隔衬垫的主要组分还包括按质量份数计的增白剂1-3份，所述增白剂为钛白粉和/或碳酸钙。
本发明的目的之二在于提供了上述偏航制动器隔衬垫的制备方法，以缓解现有的偏航制动器在制动的过程中，刹车盘极易与刹车片侧面的金属部件发生碰撞，导致刹车盘严重受损，影响偏航制动器制动效果的技术问题。
本发明提供的偏航制动器隔衬垫的制备方法，包括如下步骤：
(a)将聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、玻璃纤维、耐磨剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂和任选的增白剂混合均匀；
(b)将混合物进行注塑成型，制得偏航制动器隔衬垫。
进一步的，所述偏航制动器隔衬垫的制备方法还包括步骤(s)，所述步骤(s)设置于步骤(a)和步骤(b)之间，所述步骤(s)为将混合物进行挤出造粒，制得混合物粒料。
本发明提供的偏航制动器隔衬垫，通过聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、玻璃纤维、耐磨剂、润滑剂、抗氧剂和偶联剂协同配合，使得所制备的偏航制动器隔衬垫不仅具有优良的拉伸性能和抗冲击性能，而且具有较高的热变形温度和较低的摩擦系数，能够固定于偏航制动器刹车片侧面的金属材料上，以避免刹车盘在制动过程中与金属材料直接碰撞造成损伤，从而有效保证偏航制动器的制动效果。
本发明提供的偏航制动器隔衬垫的制备方法，操作简单，过程连续，显著提高了偏航制动器隔衬垫的制备效率，降低了偏航制动器隔衬垫的制备成本。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种偏航制动器隔衬垫，主要由按质量份数计的如下组分制成：聚对苯二甲酸乙二酯(pet)40-50份，聚对苯二甲酸丁二酯(pbt)5-10份，聚对苯二甲酸丙二酯(ptt)5-10份，玻璃纤维20-30份，耐磨剂1-3份，润滑剂1-5份，抗氧剂1-3份，偶联剂1-3份。
本发明提供的偏航制动器隔衬垫，通过聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、玻璃纤维、耐磨剂、润滑剂、抗氧剂和偶联剂协同配合，使得所制备的偏航制动器隔衬垫不仅具有优良的拉伸性能和抗冲击性能，而且具有较高的热变形温度和较低的摩擦系数，能够固定于偏航制动器刹车片侧面的金属材料上，以避免刹车盘在制动过程中与金属材料直接碰撞造成损伤，从而有效保证偏航制动器的制动效果。
在本发明中，聚对苯二甲酸乙二酯的典型但非限制性的质量份数如为40.5、41、41.5、42、42.5、43、43.5、44、44.5、45、45.5、46、46.5、47、47.5、48、48.5、49或49.5。
聚对苯二甲酸乙二酯分子结构高度对称，具有一定的结晶取向能力，具有很好的光学性能和耐候性，同时具有优良的耐磨性能和尺寸稳定性及电绝缘性。
聚对苯二甲酸丁二酯的典型但非限制性的质量份数如为5.2、5.4、5.6、5.8、6、6.2、6.4、6.6、6.8、7、7.2、7.4、7.6、7.8、8、8.2、8.4、8.6、8.8、9、9.2、9.4、9.6或9.8。
聚对苯二甲酸丁二酯是一种综合性能优良的工程塑料，具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐辐射、阻燃性能和均衡的物理机械性能和极好的尺寸稳定性以及优良的电性能等。
聚对苯二甲酸丙二酯的典型但非限制性的质量份数如为5.2、5.4、5.6、5.8、6、6.2、6.4、6.6、6.8、7、7.2、7.4、7.6、7.8、8、8.2、8.4、8.6、8.8、9、9.2、9.4、9.6或9.8。
聚对苯二甲酸丙二酯是一种性能优异的新型聚酯纤维材料和热塑性聚酯材料，其具有突出的弹性回复力和独特的拉伸及耐疲劳性能，兼具聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯的优良性能，具有与聚对苯二甲酸乙二酯相比拟的强度、硬度和热变形温度，又具有与聚对苯二甲酸丁二酯相似的加工性能(如熔融温度、加工温度、成型周期等)。
玻璃纤维的典型但非限制性的质量份数如为20.5、21、21.5、22、22.5、23、23.5、24、24.525、25.5、26、26.5、27、27.5、28、28.5、29或29.5。
玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，不燃、隔音性能优良，主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁和氧化钠等。
在本发明中，玻璃纤维为连续玻璃纤维，直径为10-15μm，优选为10-12μm。
耐磨剂的典型但非限制性的质量份数如为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8或2.9。
在本发明的优选实施方式中，耐磨剂选自二硫化钼、石墨、超高分子量聚硅氧烷、氮化硅和氮化硼中的至少一种。
二硫化钼是一种黑色固体粉末，有金属光泽，熔点1185℃，密度4.80g/cm，莫氏硬度1.0-1.5，1370℃开始分解，1600℃分解为金属钼和硫，二硫化钼不溶于水，只溶于王水和煮沸的浓硫酸。硫化钼用于磨擦材料主要功能是低温时减磨，高温时增磨，同时还能够防止其它材料被氧化。
在本发明的优选实施方式中，二硫化钼为1000-2500目。
石墨质软，具有良好的化学稳定性、耐腐蚀性和导热性。
在本发明的优选实施方式中，所述石墨为1000-2500目。
超高分子量聚硅氧烷指的是分子量大于10万的聚硅氧烷，优选分子量为10万-100万的聚硅氧烷。
氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，为原子晶体，高温时抗氧化，且能够抵抗冷热冲击。
氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体，化学组成为43.6％的硼和56.4％氮，具有优良的润滑性能和耐高温性能。
在本发明的优选实施方式中，耐磨剂为二硫化钼、石墨、超高分子量聚硅氧烷和氮化硅的混合物，且四者的质量比为(1-2)：(1-2)：(1-2)：(2-4)，优选为1:1:1:2
在本发明的优选实施方式中，特定质量配比的二硫化钼、石墨、超高分子量聚硅氧烷和氮化硅协同增效，使得所形成的耐磨剂不仅具有优良的润滑性能，而且具有优异的耐高温性能和尺寸稳定性能。
在本发明中，润滑剂的典型但非限制性的质量份数如为1.2、1.4、1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4、3.6、3.8、4、4.2、4.4、4.6或4.8。
在本发明的优选实施方式中，润滑剂选自低分子量聚烯烃、硬酯醇、硅酮或硬脂酸钙中的至少一种；优选地，所述润滑剂为低分子量聚烯烃。
在本发明的优选实施方式中，低分子量聚烯烃是指低分子量的聚乙烯、聚丙烯及其卤化物，分子量为500-5000范围内。
通过选用低分子量的聚烯烃作为润滑剂，既能够与其它树脂具有良好的相容性，又能够具有良好的增塑润滑作用。
在本发明中，偶联剂的典型但非限制性的质量份数如为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8或2.9。
在本发明的优选实施方式中，偶联剂选自γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷和/或γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
在本发明中，通过加入偶联剂以改善高分子树脂与增强材料和无机填充剂之间的界面性能，以提高加工性能，使得本发明提供的偏航制动器隔衬垫获得良好的表面质量及机械和热性能。
在本发明中，抗氧剂的典型但非限制性的质量份数如为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8或2.9。
在本发明的优选实施方式中，抗氧剂选自四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯和抗氧剂p262中至少一种。
通过在偏航制动器隔衬垫的主要组分中加入抗氧剂，以延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，避免聚合物的老化并延长使用寿命。
在本发明的优选实施方式中，偏航制动器隔衬垫的主要原料中还包括按质量份数计的增白剂1-3份，增白剂为钛白粉和/或碳酸钙。
在本发明的优选实施方式中，增白剂的典型但非限制性的质量份数如为1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8或2.9。
在本发明的优选实施方式中，通过在偏航制动器隔衬垫的主要组分中加入增白剂，一方面能够增强偏航制动器隔衬垫的美观性，另外一方面也能够降低偏航制动器隔衬垫的成本。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供了上述偏航制动器隔衬垫的制备方法，包括如下步骤：
(a)将聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、玻璃纤维、耐磨剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂和任选的增白剂混合均匀；
(b)将混合物进行注塑成型，制得偏航制动器隔衬垫。
本发明提供的偏航制动器隔衬垫的制备方法，操作简单，过程连续，显著提高了偏航制动器隔衬垫的制备效率，降低了偏航制动器隔衬垫的制备成本。
在本发明的优选实施方式中，偏航制动器隔衬垫的制备方法还包括步骤(s)，所述步骤(s)设置于步骤(a)和步骤(b)之间，所述步骤(s)为将混合物进行挤出造粒，制得混合物粒料。
通过将偏航制动器隔衬垫的主要原料先进行挤出造粒，制成混合物粒料后再进行注塑成型，使得多种原料混合的更均匀，所制得的偏航制动器隔衬垫性能更优良，更稳定。
在本发明的优选实施方式中，采用注射机进行注塑成型。
将混合后的物料经过双螺杆挤出机熔融塑化后挤出，然后再将熔融的挤出料经注射机注塑成型。
通过采用注射机进行注塑成型，生产效率和成品率高，加工成本低，更易实现大规模工业化生产。
为了更好的理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例提供了一种偏航制动器隔衬垫，由以下组分制备而成：聚对苯二甲酸乙二酯40份，聚对苯二甲酸丁二酯10份，聚对苯二甲酸丙二酯10份，玻璃纤维30份，耐磨剂3份，润滑剂4份，抗氧剂1份，偶联剂1份，增白剂1份；其中，耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为1：2：2：4；润滑剂为分子量为1500的聚乙烯；抗氧剂为抗氧剂p262；偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷；增白剂为钛白粉。
实施例2
本实施例提供了一种偏航制动器隔衬垫，由以下组分制备而成：聚对苯二甲酸乙二酯50份，聚对苯二甲酸丁二酯5份，聚对苯二甲酸丙二酯8份，玻璃纤维20份，耐磨剂3份，润滑剂5份，抗氧剂3份，偶联剂3份，增白剂3份；其中，耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为2：2：2：3；润滑剂为分子量为1000的聚丙烯；抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯；偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；增白剂为碳酸钙。
实施例3
本实施例提供了一种偏航制动器隔衬垫，由以下组分制备而成：聚对苯二甲酸乙二酯42份，聚对苯二甲酸丁二酯8份，聚对苯二甲酸丙二酯10份，玻璃纤维28份，耐磨剂2份，润滑剂3份，抗氧剂2份，偶联剂3份，增白剂2份；其中，耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为1：2：1：3；润滑剂为分子量为2000的聚氯乙烯；抗氧剂为四[β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]季戊四醇酯和β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯的混合物，且两者的质量比为1：1；偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷的混合物，且两者的质量比为1：2；增白剂为碳酸钙。
实施例4
本实施例提供了一种偏航制动器隔衬垫，由以下组分制备而成：聚对苯二甲酸乙二酯48份，聚对苯二甲酸丁二酯10份，聚对苯二甲酸丙二酯5份，玻璃纤维22份，耐磨剂2份，润滑剂4份，抗氧剂3份，偶联剂3份，增白剂3份；其中，耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为1：2：1：2；润滑剂为分子量为1200的聚乙烯；抗氧剂为抗氧剂p262；偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷的混合物，且两者的质量比为1：1；增白剂为碳酸钙和钛白粉的混合物，且两者的质量比为1:1。
实施例5
本实施例提供了一种偏航制动器隔衬垫，由以下组分制备而成：聚对苯二甲酸乙二酯46份，聚对苯二甲酸丁二酯8份，聚对苯二甲酸丙二酯8份，玻璃纤维26份，耐磨剂2份，润滑剂4份，抗氧剂2份，偶联剂2份，增白剂2份；其中，耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为1：1：1：2；润滑剂为分子量为1200的聚乙烯；抗氧剂为抗氧剂p262；偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧硅烷的混合物，且两者的质量比为1：1；增白剂为碳酸钙和钛白粉的混合物，且两者的质量比为1:1。
实施例6
本实施例与实施例5的不同之处在于，耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为4:2:2:1。
实施例7
本实施例与实施例5的不同之处在于，耐磨剂中未加入二硫化钼。
实施例8
本实施例与实施例5的不同之处在于，耐磨剂中未加入石墨。
实施例9
本实施例与实施例5的不同之处在于，耐磨剂中未加入氮化硅。
实施例10
本实施例与实施例5的不同之处在于，耐磨剂中未加入超高分子量聚硅氧烷。
实施例11
本实施例与实施例5的不同之处在于，润滑剂为硅酮。
实施例12
本实施例与实施例5的不同之处在于，润滑剂为硬脂酸钙。
上述实施例1-12提供的偏航制动器隔衬垫的制备方法如下：
(a)将聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、玻璃纤维、耐磨剂、润滑剂、抗氧剂、偶联剂和任选的增白剂混合均匀；
(s)将混合物通过挤出机进行挤出造粒，制得混合物粒料；
(b)将混合物进行注塑成型，制得偏航制动器隔衬垫。
在步骤(s)中，通过单螺杆挤出机或双螺杆挤出机进行挤出造粒，挤出温度为250-270℃。
对比例1
本对比例提供了一种偏航制动器隔衬垫，其与实施例5的不同之处在于，聚对苯二甲酸乙二酯68份，聚对苯二甲酸丁二酯2份，聚对苯二甲酸丙二酯3份，玻璃纤维15份。
对比例2
本对比例提供了一种偏航制动器隔衬垫，其与实施例5的不同之处在于，聚对苯二甲酸乙二酯22份，聚对苯二甲酸丁二酯15份，聚对苯二甲酸丙二酯15份，玻璃纤维35份。
对比例3
本对比例与实施例5的不同之处在于，未加入聚对苯二甲酸丁二酯。
对比例4
本对比例与实施例5的不同之处在于，未加入聚对苯二甲酸丙二酯。
对比例5
本对比例与实施例5的不同之处在于，未加入耐磨剂。
对比例6
本对比例与实施例5的不同之处在于，未加入偶联剂。
上述对比例1-6提供的偏航制动器隔衬垫的制备方法同实施例5，在此不再赘述。
将实施例1-12所提供的偏航制动器隔衬垫和对比例1-6提供的偏航制动器隔衬垫进行拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度、热变形温度和摩擦系数的测定，结果如表1所示：
表1偏航制动器隔衬垫性能测试数据表
通过实施例1-12与对比例1-6的对比可以看出，本发明提供的偏航制动器隔衬垫，通过聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、玻璃纤维、耐磨剂、润滑剂、抗氧剂和偶联剂协同配合，使得所制备的偏航制动器隔衬垫不仅具有优良的拉伸性能和抗冲击性能，而且具有较高的热变形温度和较低的摩擦系数，能够固定于偏航制动器刹车片侧面的金属材料上，以避免刹车盘在制动过程中与金属材料直接碰撞造成损伤，从而有效保证偏航制动器的制动效果。
另外，通过实施例1-5与实施例6-10的对比可以看出，当耐磨剂为二硫化钼、石墨、氮化硅和超高分子量聚硅氧烷的混合物，且四者的质量比为(1-2)：(1-2)：(1-2)：(2-4)时，其所制备的偏航制动器隔衬垫的拉伸强度和抗冲击强度更为优良，断裂伸长率也更高，弹性更好，摩擦系数更小，磨损率更低，使用寿命更长，更能够避免刹车盘在制动过程中与金属材料直接碰撞造成损伤，有效保证偏航制动器的制动效果；通过实施例1-5与对比例11-12的对比可以看出，当润滑剂为低分子量聚烯烃时，所制备的偏航制动器隔衬垫的拉伸强度和抗冲击强度更大，断裂伸长率更低，摩擦系数更小，磨损率更低，综合性能更为优良。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。