[發明專利]一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法

有效

• 申請號: 202310370774.2
• 申請日: 2023-04-10
• 公開（公告）號: CN116082957B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 王華;王金山;錢明雄;田文強;鄔朝荷
• 申請（專利權）人: 大唐巴彥淖爾風力發電有限責任公司
• 主分類號: C09D183/04
• 分類號: C09D183/04;B05D7/24;B05D5/00;B05D7/00;C09D175/04;C09D161/20;C09D109/06;C09D7/61;C09D7/62;C09D7/63;C09D7/65;C09K3/18
• 代理公司: 杭州麥知專利代理事務所(普通合伙) 33397
• 代理人: 劉桂英

1.一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

A1、在風電葉片表面涂覆膠粘劑作為底層；

A2、在底層的表面涂覆具有儲熱功能的涂料，固化，形成中間層；

A3、在中間層的表面涂覆超疏水涂料，在干燥箱中固化，形成外層，從而在風電葉片表面形成由底層、中間層和外層構成的超疏水防護涂層材料；

所述具有儲熱功能的涂料的具體制備過程為：

a、制備碳化廢咖啡渣；

將廢咖啡渣放入粉碎機中粉碎，過80-100目篩，將篩分后的廢咖啡渣放入濃度為0.15-0.3mol/L的HCl溶液中，超聲分散30-40min，過濾，用乙醇和去離子水交替洗滌至中性，然后放入50-70℃真空干燥箱中干燥20-26h，將干燥后的廢咖啡渣在氮氣氣氛下放入管式爐中碳化1-3h，碳化溫度為800-1000℃，得到碳化廢咖啡渣；

b、對碳化廢咖啡渣進行氧化改性；

將碳化廢咖啡渣放入10-13%的H₂O₂溶液中，在60-75℃條件下水浴3-5h，水浴結束后放入烘箱中100-120℃下干燥至恒重，再用去離子水洗滌2-3次，然后放入烘箱中70-90℃下干燥至恒重，得到氧化改性碳化廢咖啡渣；其中，碳化廢咖啡渣和H₂O₂溶液的質量體積比為1g：80-100mL；

c、將相變材料吸附至氧化改性碳化廢咖啡渣的孔隙中，用還原劑還原氧化石墨烯，再混入聚二甲基硅氧烷中，得到具有儲熱功能的涂料；

將氧化改性碳化廢咖啡渣浸入相變材料中，攪拌30-50min，然后在80-100℃真空干燥箱中處理9-11h，用濾紙吸取多余的相變材料，得到吸附有相變材料的氧化改性碳化廢咖啡渣；然后將吸附有相變材料的氧化改性碳化廢咖啡渣浸入氧化石墨烯懸浮液中，磁力攪拌20-25h，向上述分散液中加入L-抗壞血酸，磁力攪拌15-20min，再轉移至反應釜中，80-100℃下反應5-7h，取出反應物用去離子水洗滌3次，然后在70-90℃真空干燥箱中干燥至恒重，得到吸附有相變材料的氧化改性碳化廢咖啡渣-還原氧化石墨烯；將吸附有相變材料的氧化改性碳化廢咖啡渣-還原氧化石墨烯分散至己烷中，然后再將上述混合液放入聚二甲基硅氧烷中，磁力攪拌2-5h，得到具有儲熱功能的涂料；其中，氧化改性碳化廢咖啡渣、氧化石墨烯和L-抗壞血酸的質量比為10：1-3：3-9；吸附有相變材料的氧化改性碳化廢咖啡渣-還原氧化石墨烯的質量為聚二甲基硅氧烷的質量的20-50%；

所述相變材料為熔點為0℃的相變材料；

所述相變材料為聚乙二醇或正十二烷、正十四烷和正十六烷的混合物。

2.根據權利要求1所述的一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法，其特征在于，所述步驟A1中，底層厚度為300-800μm；膠粘劑為聚二甲基硅氧烷、聚氨酯、脲醛樹脂或丁苯橡膠。

3.根據權利要求1所述的一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法，其特征在于，所述步驟A2中，中間層的厚度為800-2000μm。

4.根據權利要求1所述的一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法，其特征在于，所述步驟A3中，固化溫度為60-80℃，固化時間為1-3h；外層的厚度為200-400μm。

5.根據權利要求1所述的一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法，其特征在于，超疏水涂料的具體制備過程為：將疏水二氧化硅納米顆粒分散在甲苯中，形成疏水二氧化硅懸浮液，向上述疏水二氧化硅懸浮液中加入聚二甲基硅氧烷，超聲波處理20-40min，得到超疏水涂料。

6.根據權利要求1或2或5所述的一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法，其特征在于，聚二甲基硅氧烷類型為SYLGARD?DC184。

7.根據權利要求5所述的一種超疏水風電葉片表面防護涂層材料的制備方法，其特征在于，疏水二氧化硅納米顆粒的粒徑為30-350nm；疏水二氧化硅納米顆粒和聚二甲基硅氧烷質量體積比為50-60g：15-25mL。