CN102260440A - 风力发电机叶片专用涂料及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风力发电机叶片专用涂料及其施工工艺，主要是针对现有涂料的性能缺陷和涂料施工繁复且费工费时等缺点而设计。风力发电机叶片专用涂料由主料和辅料构成，所述主料与所述辅料的按重量份数比例为75～85∶15～25；所述主料由下述重量份的原料组成：固含量在80％～70％的羟基丙烯酸树脂30～40份，增白剂17～27份，提高漆膜硬度的填料21～31份。所述风力发电机叶片专用涂料在使用时需与固化剂按比例混合。将混合后的涂料预涂在叶片模具上，形成胶衣层，利用胶衣转移技术将叶片的模铸与涂层同时完成，施工简单方便，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及一种涂料及施工工艺，具体涉及一种风力发电机叶片用专用涂料和和施工工艺。
背景技术
风力发电机最关键、最核心的部分就是叶片。叶片的设计和加工工艺决定了风力发电机的性能和功率，也决定了风力发电机组的成本。由于风力发电机组大都设立在环境比较恶劣的地方，叶片工作的过程中既要经受气体的冲刷、砂石的冲击，还要面临强烈的紫外线照射、大幅的昼夜温差变化以及酸、碱、水汽的侵蚀。这就需要叶片具有很好的性能：材料性能、加工工艺性和涂料的强保护性能。
目前，叶片外层的涂料较为普遍的是由底层胶衣，底漆和面漆构成。涂刷的过程为：先将加工好后的叶片表面进行打磨；再涂刷底层胶衣并加热固化(40℃5个小时)，对固化好后的底层胶衣需再进行打磨，打磨完后刷底漆并加热固化(40℃2个小时)，最后再刷面漆(40℃5个小时)。每支叶片需耗费约1000人工时，而叶片的涂刷就需耗费约450人工时/涂层，由此看出，叶片的涂刷占整个叶片约50％的工作量，既耗工又耗时，进而增加了风力发电机的成本。
用于风力发电机叶片涂料作为基础树脂的有聚氨酯，环氧树脂和不饱和树脂。聚氨酯树脂涂料是现有的有机树脂涂料中耐磨性最好的涂料之一。不饱和树脂作为基础树脂的涂料现已有胶衣预涂和胶衣转移技术，而以环氧树脂作为基础树脂的涂料不具备该技术特性。目前国内外尚未见以聚氨酯作为基础树脂的涂料采用胶衣预涂和胶衣转移技术。
发明内容
本发明的目的是根据处于恶劣环境中的风力发电机叶片对涂料的性能和涂料的施工工艺性的要求，提供一种底面漆合一、损耗少、可在模具中预刷胶衣并实现胶衣转移技术，省时省力的的风力发电机叶片专用涂料。
为达到上述目的，本发明是通过以下措施实现的：
风力发电机叶片专用涂料由由主料和辅料构成，所述主料与所述辅料的按重量份数比例为75～85∶15～25；
所述主料由下述重量份的原料组成：固含量在80％～70％的羟基丙烯酸树脂30～40份，增白剂17～27份，提高漆膜硬度的填料21～31份；
进一步地，所述辅料由下述重量份的原料组成：增白增光剂0.2～0.8份，耐磨剂0.2～0.8份，防粘连剂1～3份，分散剂0.2～0.8份，流平剂0.1～0.3份，消泡剂0.5～2份，稳定剂0.2～0.8份，粘度稳定剂6～17份。
进一步地，所述增白剂为钛白粉；所述提高漆膜硬度的填料为石英粉；所述增白增光剂为陶土或高岭土或白土；所述耐磨剂为蜡膏；所述防粘连剂为蜡粉；所述稳定剂为10％有机锡；所述粘度稳定剂为丁酯。
所述的风力发电机叶片专用涂料的施工步骤如下：
(1)将如所述权利要求1至8之一所述的风力发电机叶片专用涂料与固化剂按比例混合后，涂刷在叶片模具的两个半模内，形成胶衣层；
(2)将所述胶衣层静置到表干；
(3)表干后，在所述胶衣层上制作叶片；
(4)将制作好的两个半模叶片合模粘连成一整体叶片；
(5)将合模粘连好后的所述叶片和附着在所述叶片上的所述胶衣一同起模。
进一步地，所述的步骤1中，所述的胶衣层是通过涂刷两遍所述的风力发电机叶片专用涂料与所述固化剂按比例混合的混合涂料形成的，所述的胶衣层厚度超过500μm。
进一步地，所述的步骤1中，所述的固化剂为HDI，所述的风力发电机叶片专用涂料与HDI按照氨基值计算比例6～9∶1混合。
本发明所述风力发电机的叶片的制造工艺是将叶片的模铸与涂层同时完成，涂刷施工简便，保护性能全面，性价比优异的特点，主要由以下几点体现：
1、涂刷施工简便，此产品将胶衣、底漆、面漆的功能集于一体，使用一种材料即可达到全面保护叶片的作用，减少了不必要的多道打磨操作，使叶片起模之后的处理加工工作量减少2/3。
2、保护性能全面。附着力强，不易脱落，韧性好，在叶片的形变过程中不开裂；耐磨、耐冲击性好，适合中国北方风沙环境的风场条件；耐水、耐盐雾性好，抗盐雾腐蚀能力达到国际标准。
3、性价比高，由于胶衣、底漆、面漆合一，帮助用户节省了大量打磨操作的人工时和材料损耗。
具体实施方式
一种风力发电机叶片专用涂料及其施工工艺，以羟基丙烯酸酯树脂作为风力发电机叶片专用涂料基础树脂，与固化剂按照氨基值计算6～9∶1的配比混合。所述涂料中含有固含量在80％～70％的羟基丙烯酸树脂30～40份、增白剂17～27份、提高漆膜硬度的填料21～31份、增白增光剂0.2～0.8份、耐磨剂0.2～0.8份、防粘连剂1～3份、分散剂0.2～0.8份、流平剂0.1～0.3份、消泡剂0.5～2份、稳定剂0.2～0.8份、粘度稳定剂6～17份。其中，所述增白剂起到遮盖其他颜色的作用；提高漆膜硬度的填料为石英粉；所述增白增光剂为陶土或高岭土或白土，其作用是给涂料增白增光的作用；所述耐磨剂为蜡膏，主要是提高涂料的耐磨性；所述防粘连剂为蜡粉，防止各材料间相互粘连，提高滑性；所述分散剂的作用是使各组份混合均匀；所述流平剂的作用是调节流平性能，不产生流挂；所述消泡剂的作用是消除搅拌过程中混入的空气气泡；所述稳定剂为10％有机锡，防止各组份之间发生反应；所述粘度稳定剂为丁酯，调节涂料粘度。所述风力发电机叶片专用涂料的制备可按通常涂料制备工艺生产制作。
实施例1：
本实施例的风力发电机叶片专用涂料包括：固含量在80％～70％的羟基丙烯酸树脂40kg、钛白粉R25kg、石英粉1250目30kg、陶土0.5kg、蜡膏0.5kg、蜡粉9322F 2kg、4050分散剂0.5kg、流平剂4500.3kg、消泡剂6800 1kg、10％有机锡0.5kg、丁酯13kg和微量的调节颜色的色母。将上述各成份制备好后与HDI按氨基值6～9∶1的比例混合即可。
施工工艺：
(1)将所述的风力发电机叶片专用涂料与固化剂HDI按氨基值计算比例6～9∶1混合后，涂刷在叶片模具的两个半模内，需涂刷两遍使其形成胶衣层，胶衣层的厚度在500μm，如有其他的特定需要可涂刷三遍使胶衣层的厚度在500μm以上；
(2)将所述胶衣层静置40分钟达到表干；
(3)表干后，按正常的叶片生产过程在所述胶衣层上制作叶片，叶片的制作过程通常是先在所述胶衣层上铺设玻璃纤维布，再真空导注环氧树脂，并对其加热固化；
(4)固化完成后，将两个半模合模粘连成一整体叶片；
(5)将合模粘连好后的所述叶片和附着在所述叶片上的所述胶衣一同起模；附着在叶片上的胶衣层表面光滑，附着力强，不需打磨加工；
实施例2～实施例4：
各实施例的风力发电机叶片专用涂料的组分见表1，各实施例的施工工艺与实施例1的施工工艺基本相同，区别在于各实施例的各组分的不同配比使得胶衣的表干时间和叶片的加热固化时间发生了变化。
表1
以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种风力发电机叶片专用涂料，其特征在于，风力发电机叶片专用涂料由主料和辅料构成，所述主料与所述辅料的按重量份数比例为75～85∶15～25；
所述主料由下述重量份的原料组成：固含量在80％～70％的羟基丙烯酸树脂30～40份，增白剂17～27份，提高漆膜硬度的填料21～31份。
2.根据权利要求1所述的风力发电机叶片专用涂料，其特征在于，所述辅料由下述重量份的原料组成：增白增光剂0.2～0.8份，耐磨剂0.2～0.8份，防粘连剂1～3份，分散剂0.2～0.8份，流平剂0.1～0.3份，消泡剂0.5～2份，稳定剂0.2～0.8份，粘度稳定剂6～17份。
3.根据权利要求1或2所述的风力发电机叶片专用涂料，其特征在于，所述增白剂为钛白粉；所述提高漆膜硬度的填料为石英粉。
4.根据权利要求1所述的风力发电机叶片专用涂料，其特征在于，所述增白增光剂为陶土或高岭土或白土。
5.根据权利要求1所述的风力发电机叶片专用涂料，其特征在于，所述耐磨剂为蜡膏。
6.根据权利要求1所述的风力发电机叶片专用涂料，其特征在于，所述防粘连剂为蜡粉。
7.根据权利要求1所述的风力发电机叶片专用涂料，其特征在于，所述稳定剂为10％有机锡；所述粘度稳定剂为丁酯。
8.一种风力发电机叶片专用涂料的施工工艺，其特征在于，施工步骤如下：
(1)将如所述权利要求1至8之一所述的风力发电机叶片专用涂料与固化剂按比例混合后，涂刷在叶片模具的两个半模内，形成胶衣层；
(2)将所述胶衣层静置到表干；
(3)表干后，在所述胶衣层上制作叶片；
(4)将制作好的两个半模叶片合模粘连成一整体叶片；
(5)将合模粘连好后的所述叶片和附着在所述叶片上的所述胶衣一同起模。
9.根据权利要求8所述的风力发电机叶片专用涂料的施工工艺，其特征在于，所述的步骤1中，所述的胶衣层是通过涂刷两遍如所述权利要求1至8之一所述的风力发电机叶片专用涂料与所述固化剂按比例混合的混合涂料形成的，所述的胶衣层厚度超过500μm。
10.根据权利要求8或9所述的风力发电机叶片专用涂料的施工工艺，其特征在于，所述的步骤1中，所述的固化剂为HDI，所述的风力发电机叶片专用涂料与HDI按照氨基值计算比例6～9∶1混合。
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