CN102127363A - 风力发电机面漆及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种涂料及其制备方法，具体涉及一种风力发电设备用双组分含氟聚碳酸酯聚氨酯面漆的制备方法，由A、B两组份构成，所述的A组份与B组份的质量配比为3～5∶1，其中所述的A组份中为带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂、带羟基含氟丙烯酸树脂、耐磨剂、防污剂、防紫外线剂、高耐候颜料、超细云母粉、涂料助剂和稀释剂组成，所述的B组份为带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物，能解决现有风电用涂料形成的涂层使用寿命不够长的问题。

Description

风力发电机面漆及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种涂料及其制备方法，具体涉及一种风力发电设备用双组分含氟聚碳酸酯聚氨酯面漆的制备方法。

背景技术

随着全球石油危机的日趋加剧，风力发电作为一种取之不尽、用之不竭的清洁能源，至今已成为世界上最主要的可再生能源之一。我国也把大力开发和利用风力发电作为国民经济可持续发展的重要举措，截至2010年，国内风电新增装机超过1600万千瓦，累计超过4000万千瓦，双双越据世界第一。风力发电机面漆作为风力发电设备的重要组成部分，是风力发电设备抵御各种恶劣环境破坏的有效保护盔甲，对保障风力发电设备长期稳定运行具有不可替代的作用。目前，大型风力发电站的设计使用年限按国家标准一般为20年以上，据此，与其配套的表面保护涂层必须具备高耐候、重防腐特性，以阻止日光、风砂、冰雪、盐雾等对风力发电设备的腐蚀和破坏作用，最大程度地延长涂层对风电设备的保护功能，解决风力发电设备野外维修的重涂困难，以满足风力发电设备20年使用年限要求。为了实现这一目标，大量的工程技术人员进行了各种机理研究和应用研究。

目前，国内用于风力发电机保护涂料的主要专利技术有：

西北永新化工有限公司/西北师范大学联合研制的“以有机氟硅改性弹性聚氨酯脲树脂为基料制备高性能风电涂料”(中国专利申请号为200910117508.9)报道了以聚酯树脂、聚四氢呋喃二醇、端羟基(氨基)硅氧烷、端羟基(氨基)氟硅氧烷、二异氰酸酯、稀释剂为原料合成的有机氟硅改性弹性聚氨酯树脂为A组分；以阻型胺、颜填料、各类助剂、稀释剂为B组分；由A、B组分按配比构成的风电机涂料的制备方法。产品具有强韧耐磨，力学性能出众，具有极好的耐紫外光、耐磨耗性、耐温变性、低表面能、憎水防潮等综合性能。

东南大学肖国民等人研究的“一种风力发电机叶片用防护涂料及其制备方法”(中国发明专利公开号：CN101613564A)报道了以羟基丙烯酸树脂为基料，添加颜填料、以及各种助剂等组成A组分；以HDI缩二脲和HDI三聚体的混合物组成B组分；由A、B组分按配比构成的风力发电机叶片用防护涂料的制备方法，产品具有优异的抗紫外线、耐磨性、抗沾污性、耐腐蚀性、附着力和柔韧性。

江苏省常州普兰纳涂料有限公司薛芳等人研究的“风力发电叶片用涂料及其制备方法”(中国发明专利公开号：CN101392144A)报道了以羟基丙烯酸树脂、微支链聚酯多元醇树脂、颜料以及各种助剂等制备了风力发电叶片用涂料，具有优异的耐侯性、耐磨耗性，抗污染性。

浙江省临海市卢能晓研究的“风力发电机桨叶防结冰涂料”(中国发明专利公开号：CN1556161A)报道了利用石墨对水的不浸润性，采用环氧树脂为基料，添加石墨粉、改性剂等制备风力发电机桨叶方结冰涂料，使水汽形成的水颗粒无法凝结在涂膜表面而结冰，并具有结合强度高、不易沾染灰尘、成本低廉的优点。

但是上述的风电用涂料都存在着涂层使用寿命不够长的问题，一般在6-10年，不能满足现有的风电发电机20年使用寿命的需求。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是：针对现有风电用涂料形成的涂层使用寿命不够长的问题，提供一种延长使用寿命、满足风力发电机配套需求的风力发电机用面漆。

为了克服背景技术中存在的缺陷，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种风力发电机面漆，由A、B两组份构成，所述的A组份与B组份的质量配比为3～5∶1，

其中所述的A组份中各组成物的质量百分比：

所述的B组份为带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物。

在本发明中所述的风力发电机用面漆的带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂是以聚碳酸酯二醇、含羟基氟树脂为软链段，以脂肪族二异氰酸酯为刚性链交替聚合而成的端基为-OH基团的含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂，树脂的粘度为：500～800mPa·S，不挥发份：60％±2％，羟值为：55±15mgKOH/g，氟含量15～25％。

在本发明中所述的风力发电机用面漆的带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂是以侧链含有C-F键的丙烯酸酯与其他丙烯酸酯类单体共聚而成的含氟丙烯酸多元醇树脂，树脂的粘度为：700～1000mPa·S，不挥发份：60％±2％，羟值为：50±10mgKOH/g，氟含量15～20％。

本发明中说的耐磨剂为粒径2000目的玻璃粉或氧化铝。

本发明中所述的房屋及微粒径在20～50纳米的聚四氟乙烯微粉。

本发明中所述的防紫外线剂为粒径在10～50纳米的金红石型纳米二氧化钛。

本发明中所述的高耐候颜料为耐光性不小于7级的无机颜料或有机颜料。

本发明中所述的超细云母粉为粒径1000目的粉体。

本发明中所述的涂料助剂为分散剂、消泡剂、催干剂。

本发明中所述的稀释剂为醋酸丁酯、醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、异佛尔酮。

本发明中所述的风力发电机用面漆的带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂是以聚碳酸酯二醇、含羟基氟树脂为软链段，以脂肪族二异氰酸酯为刚性链段交替聚合而成的端基为-NCO基团的含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂(树脂的粘度为：200～500mPa·S，不挥发份：60％±2％，异氰基百分含量为：5.0％±0.5％，氟含量为10～15％)。

本发明所述的风力发电机用面漆的制备方法，其制备步骤是：

1、按比例将带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂、耐磨剂、防污剂、防紫外线剂、高耐候颜料、超细云母粉、涂料助剂、2/3的稀释剂混合均匀后用分散设备制得细度小于15μm的涂料浆，然后把带羟基含氟丙烯酸树脂投入涂料浆中用搅拌机充分搅匀并用剩余的稀释剂调节粘度合格后过滤、包装即成为风力发电机面漆A组分；

2、按比例将带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物包装即成为风力发电机用面漆B组分。

使用时按比例调配均匀后进行刷涂或喷涂即形成风力发电机用面漆。

有益效果：本发明根据风力发电机用涂料需要满足在各种环境下使用15～20年的要求，选择与上述技术路线不同的风力发电机用涂料及制备方法，满足风力发电机保护涂层长效的使用要求；首先选用带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂、带羟基含氟丙烯酸树脂和带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物为成膜物质，利用内含氟原子的电负性是所有元素中最高的，与碳原子组成的氟碳键距离仅为0.136纳米或更短，键能非常大，氟碳键非常稳定，所形成的涂膜受太阳光辐射后不易断裂，同时涂膜的表面能也极低，一般极性较高的水汽、盐雾等腐蚀性电解质很难在其表面吸附并渗透，因此涂层具有极好的耐侯性、防腐蚀性、防结冰等性能。其次选用聚碳酸酯二醇、含羟氟树脂构成的软链段与二异氰酸酯构成的刚性链段进行交替聚合而成的带-OH基团含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂和带-NCO基团含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物为主要成膜物质，其内含大量交替规整的氨酯键、C-F键、C-O键，从而赋予最终形成的涂膜具有优良的耐高低温变、耐化学药品、抗磨耗、耐候性等综合性能，能够满足风力发电机在寒冬、酷暑、雨雪、风砂等恶劣环境下的使用要求。

具体实施方式

(1)、本发明的风力发电机用面漆实施例的涂料组成及用量见表1：

(2)、本发明的风力发电机用面漆的制备方法为：

①、按比例依次将带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂、2000目玻璃粉或2000目氧化铝、聚四氟乙烯微粉、金红石型纳米二氧化钛、930钛白粉及BGS酞青兰或高色素碳黑、1000目云母粉、分散剂、消泡剂、催干剂、2/3的醋酸丁酯、

醋酸乙酯、丙二醇甲醚醋酸酯、异佛尔酮投入配漆缸中，开动搅拌机将其混合均匀，用砂磨机进行研磨，当涂料浆细度小于15μm时结束研磨用泵打入配漆缸中，接着把带羟基含氟丙烯酸树脂投入配漆缸中用搅拌机充分搅匀，然后用剩余的稀释剂调节粘度合格后过滤、包装即成为风力发电机面漆A组分。

②按比例将带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物直接包装即成为高耐候风力发电机面漆B组分。

使用时按比例调配均匀后进行刷涂或喷涂即形成风力发电机用面漆。

(3)本发明的风力发电机用面漆经检测产品性能见表2：

Claims (5)

1.一种风力发电机面漆，由A、B两组份构成，其特征在于：所述的A组份与B组份的质量配比为3～5∶1，

其中所述的A组份中各组成物的质量百分比：

所述的B组份为带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物。

2.如权利要求1所述的风力发电机面漆，其特征在于：所述的带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂是以聚碳酸酯二醇、含羟基氟树脂为软链段，以脂肪族二异氰酸酯为刚性链交替聚合而成的端基为-OH基团的含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂，树脂的粘度为：500～800mPa·S，不挥发份：60％±2％，羟值为：55±15mgKOH/g，氟含量15～25％。

3.如权利要求1所述的风力发电机面漆，其特征在于：所述的带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂是以侧链含有C-F键的丙烯酸酯与其他丙烯酸酯类单体共聚而成的含氟丙烯酸多元醇树脂，树脂的粘度为：700～1000mPa·S，不挥发份：60％±2％，羟值为：50±10mgKOH/g，氟含量15～20％。

4.如权利要求1所述的风力发电机面漆，其特征在于：所述的带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂是以聚碳酸酯二醇、含羟基氟树脂为软链段，以脂肪族二异氰酸酯为刚性链段交替聚合而成的端基为-NCO基团的含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂(树脂的粘度为：200～500mPa·S，不挥发份：60％±2％，异氰基百分含量为：5.0％±0.5％，氟含量为10～15％)。

5.如权利要求1所述的风力发电机面漆的制备方法，其特征在于：其制备步骤是

A、按比例将带羟基含氟聚碳酸酯聚氨酯树脂、耐磨剂、防污剂、防紫外线剂、高耐候颜料、超细云母粉、涂料助剂、2/3的稀释剂混合均匀后用分散设备制得细度小于15μm的涂料浆，然后把带羟基含氟丙烯酸树脂投入涂料浆中用搅拌机充分搅匀并用剩余的稀释剂调节粘度合格后过滤、包装即成为风力发电机面漆A组分；

B、按将带异氰基含氟聚碳酸酯聚氨酯预聚物包装即成为风力发电机用面漆B组分。