[發(fā)明專利]一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用防護(hù)涂料及制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910183237.7
• 申請(qǐng)日: 2009-07-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101613564A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖國(guó)民;尚倩倩;劉虎;談國(guó)華;程作華;湯向南
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D175/04
• 分類號(hào): C09D175/04;C09D7/12;F03D11/00
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防護(hù)涂料及制備方法，具體涉及一種風(fēng)力發(fā)電裝置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用雙組份丙烯酸聚氨酯防護(hù)涂料的制備方法。

背景技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電裝置最關(guān)鍵、最核心的部分是葉片，葉片的設(shè)計(jì)和采用的材料決定風(fēng)力發(fā)電裝置的性能和功率，也決定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的成本。風(fēng)電葉片占風(fēng)力發(fā)電整個(gè)裝置成本的20％左右，制造葉片的材料和工藝對(duì)其成本存在決定性。風(fēng)電葉片用的材料根據(jù)葉片長(zhǎng)度不同而選用不同的復(fù)合材料，目前最普遍采用的是玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂、玻璃纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂，并局部采用玻纖或碳纖增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂作為主承力結(jié)構(gòu)。

這些復(fù)合材料具有重量輕，強(qiáng)度和剛度大，機(jī)械性能好的優(yōu)點(diǎn)，但由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大都設(shè)立在荒漠、海上以及沿海等地區(qū)，工作環(huán)境非常惡劣。葉片在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中不僅要經(jīng)受氣體沖刷、砂石粒子沖擊，還要面臨強(qiáng)烈的紫外光照射、大幅的晝夜溫差變化以及酸、堿、水汽的侵蝕。這就需要在葉片表面涂裝保護(hù)層，也就是防護(hù)涂料。專利CN1556161A報(bào)道了盧能曉利用石墨對(duì)水的不浸潤(rùn)性，向環(huán)氧樹(shù)脂中添加石墨粉，制備了風(fēng)力發(fā)電機(jī)槳葉防結(jié)凍涂料，使水汽無(wú)法在涂覆涂膜的槳葉表面結(jié)冰，并提高了涂料的結(jié)合強(qiáng)度，降低了制備成本。專利CN101392144A報(bào)道了薛芳等以羥基丙烯酸樹(shù)脂、微支鏈聚酯多元醇樹(shù)脂、顏料以及各種助劑制備了風(fēng)力發(fā)電葉片用涂料。專利CN101195724A報(bào)道了陳立斌等以氟碳涂料作為A組分，二異氰酸酯三聚體固化劑作為B組分，制備了一種風(fēng)力發(fā)電用表面絕緣磁漆。

防護(hù)涂料的作用是對(duì)葉片提供保護(hù)，必須具有超強(qiáng)的耐候性和耐磨性。聚氨酯樹(shù)脂涂料是現(xiàn)有的有機(jī)樹(shù)脂涂料中耐磨性最好的涂料品種之一，而丙烯酸酯涂料具有優(yōu)異的耐候性，利用羥基丙烯酸酯樹(shù)脂與多異氰酸酯預(yù)聚物制備的雙組份丙烯酸聚氨酯涂料兼具聚氨酯樹(shù)脂涂料和丙烯酸酯涂料的優(yōu)點(diǎn)，具有優(yōu)異的耐候性和耐磨性，能夠有效的滿足防護(hù)涂料的要求。

目前，國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)將雙組份丙烯酸聚氨酯涂料用作風(fēng)力發(fā)電葉片的防護(hù)涂料的專利和文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是根據(jù)處于惡劣環(huán)境中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片對(duì)涂料的性能要求，提供了一種具有優(yōu)異抗紫外線性、耐磨性、抗沾污性、耐腐蝕性、附著力和柔韌性的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用防護(hù)涂料及制備方法。

技術(shù)方案：為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明涂料由A、B兩組分組成，所述A組分與B組分的質(zhì)量比為：2～6∶1；

所述的A組分按份數(shù)比例計(jì)：

含有羥基丙烯酸酯樹(shù)脂10～55份

耐磨和抗沾污助劑1～5份

紫外光穩(wěn)定劑0.2～0.4份

環(huán)保有機(jī)溶劑10～15份

顏填料15～20份

消光劑2～5份

分散劑0.15～0.55份

催干劑0.01～0.3份

流平劑0.25～0.55份；

所述B組分按份數(shù)計(jì)：

含HDI縮二脲1～15份

HDI三聚體1～15份。

所述耐磨和抗沾污助劑為聚硅氧烷化合物和改性聚乙烯蠟。

所述紫外光穩(wěn)定劑為苯胺乙二酸紫外光吸收劑與受阻胺光穩(wěn)定劑的復(fù)合物。

所述環(huán)保有機(jī)溶劑為醋酸丁酯、甲氧基丁基醋酸酯或乙二醇丁醚醋酸酯，以及其中兩種或三種的組合。

所述消光劑為表面處理過(guò)的二氧化硅。

所述分散劑為聚胺酸與烷醇胺復(fù)合物。

所述催干劑為二月桂酸二丁基錫、環(huán)烷酸鋅中的一種或兩種。

所述流平劑為聚氨酯改性聚醚類和改性聚丙烯酸混合制成。

風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片用防護(hù)涂料的制備方法中：

A組分的制備：將羥基丙烯酸酯樹(shù)脂與顏填料、分散劑和環(huán)保有機(jī)溶劑混合，研磨均勻制成色漿；然后將研磨好的色漿與紫外光穩(wěn)定劑、耐磨和抗沾污助劑、消光劑、流平劑、催干劑一起投入至高速分散機(jī)中，高速分散0.5～1.0小時(shí)，混合均勻后即制得滿足要求的A組分；

B組分的制備：將HDI縮二脲與HDI三聚體混合均勻即得到滿足要求的B組分；

使用時(shí)，將A、B組分按質(zhì)量比為：2～6∶1的配比混合并攪拌均勻，調(diào)整到合適的粘度后用噴涂方法施工。

有益效果：

(1)具有優(yōu)異的耐候性，抗紫外線能力強(qiáng)，并具有突出的耐酸堿性和耐鹽霧性，使用壽命至少15年。

(2)對(duì)多種底材均有優(yōu)異的附著力。

(3)耐磨性能優(yōu)良，能抵抗氣體沖刷和砂石粒子沖擊。

(4)具有優(yōu)異的抗沾污性，易清洗。

(5)有機(jī)溶劑環(huán)保，VOC的排放量低，符合最新的環(huán)保法規(guī)。