[發明專利]風機葉片用水性聚氨酯涂料及其制備方法

有效

• 申請號: 201210369635.X
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102863892A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 杜景怡;賈艷華;孫希鵬;劉會成;穆成泉
• 申請（專利權）人: 中遠關西涂料化工（天津）有限公司
• 主分類號: C09D175/08
• 分類號: C09D175/08;C09D175/06;C09D7/12
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 王道川

技術領域

本發明屬于涂料化工技術領域，具體涉及一種風機葉片用水性聚氨酯涂料及其制備方法。

背景技術

風能作為一種可再生、無污染的綠色能源，儲量豐富，取之不盡、用之不竭。風能的大規模開發利用，將會有效減少石化能源的使用、減少溫室氣體排放、保護環境，大力發展風能已經成為世界各國政府的重要選擇。

我國風能資源豐富，伴隨著我國風電產業的蓬勃發展，風機葉片用涂料的需求量自然也越來越大，但是，目前所用涂料多為溶劑型體系，施工過程中釋放出大量的溶劑，對環境污染嚴重，對生態健康更為不利，這與風能本身所具有的環保屬性極為不符，更與我國“節能減排”和可持續發展戰略相悖。而對于風機葉片用水性環保型涂料，雖然目前國內已有部分廠家開始嘗試使用，但由于完全依賴進口，存在產品價格高、供貨周期長，尤其是對施工中出現的問題反饋慢等問題，使其應用受到了嚴重的限制，因此，開發并使用水性風機葉片涂料對我國來說顯得尤為重要并勢在必行。

而我國國內對風機葉片涂料領域的研究較晚，設計思路為羥基丙烯酸樹脂+異氰酸酯固化劑，其構成的涂料的低溫性能較差；還有采用羥基丙烯酸樹脂+聚酯樹脂+異氰酸酯固化劑組成的涂料，但涂膜耐候性較差，無法達到我國對風電葉片涂料性能的較高要求。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于提供一種適用于我國陸地及海洋等惡劣環境下的風機葉片維護的風機葉片用水性聚氨酯涂料，具有優異的耐候性、保光保色、耐磨損、耐低溫性并其環保。

本發明的技術方案是這樣實現的（本發明所用原料均為現有技術中的市售產品）：風機葉片用水性聚氨酯涂料，由A組分和B組分組成，A組分和B組分的質量配比為5：1；

A組分的組成及各物質在A組分中的質量分數為：去離子水：5.0～15%，防沉劑：0.2～0.5%，潤濕分散劑：0.5～1.0%，消泡劑：0.2～0.3%，金紅石型鈦白粉：25.0～30.0%，炭黑：0.1～0.2%，沉淀硫酸鋇：1.0～9.0%，丙烯酸分散體：45.0～55.0%，成膜助劑：1.0～2.0%，消光劑：2.0～5.0%，增稠劑：0.5～1.5%；

B組分的組成及各物質在B組分中的質量分數為：聚醚親水改性HDI三聚體：60.0～70.0%，聚酯改性HDI三聚體：15.0～25.0%，丙二醇甲醚醋酸酯：5.0～25.0%。

A組分以丙烯酸分散體作為羥基組分，B組分以聚醚親水改性HDI三聚體中拼用部分聚酯改性HDI三聚體作為固化劑組分，制備出具有高彈性、高耐磨性和高耐候性的風機葉片用水性聚氨酯涂料。

上述風機葉片用水性聚氨酯涂料，所述的丙烯酸分散體為德國拜爾（Bayer）公司的Bayhydrol?XP2470丙烯酸分散體。

上述風機葉片用水性聚氨酯涂料，所述的聚醚親水改性HDI三聚體為法國羅地亞公司的Rhodocoat?WT2102。

上述風機葉片用水性聚氨酯涂料，所述的聚酯改性HDI三聚體為德國拜爾公司的Desmodur?N3800。

由于風機多置于風砂較多的沙漠、沿海地帶，會受到風砂的侵蝕、磨損等，而且風機葉片為容易變形的玻璃鋼材料，高速運動必會產生彈性變形，因此，固化劑選用聚醚親水改性HDI三聚體中拼用部分聚酯改性HDI三聚體，如羅地亞的Rhodocoat?WT2102和拜爾（Bayer）的Desmodur?N3800，Rhodocoat?WT2102具有優異的親水性，與水性丙烯酸樹脂極易混溶，而且保光耐候性較好，Desmodur?N3800具有高耐候性、耐磨性和抗化學腐蝕性和低溫柔韌性能，按照一定比例混合可以提供涂膜較高彈性和耐磨性，且耐候性也相當優異。

上述風機葉片用水性聚氨酯涂料，所述的成膜助劑為二丙二醇丁醚，丙二醇甲醚醋酸酯為助溶劑。成膜助劑具有增溶作用，能使丙烯酸分散體和固化劑進一步反應，提高交聯密度，使綜合性能得到提高，可優先使用具有較強的降低表面張力作用及較好的顏料潤濕性，同時又比較環保的丙二醇醚類和二丙二醇醚類溶劑，如：二丙二醇丁醚。由于風機葉片需要較長的使用壽命（至少20年），因此風機葉片涂膜性能要求相應較高，其中，成膜樹脂使用的純丙類的羥基丙烯酸分散體，如拜爾（Bayer）的Bayhydrol?XP2470丙烯酸分散體，可提供較好的耐候性，提高風機葉片涂膜的耐久性。