CN103725129A

CN103725129A - 高耐候兆瓦级风电叶片面漆

Info

Publication number: CN103725129A
Application number: CN201310684380.0A
Authority: CN
Inventors: 薛芳; 刘书巧; 高群; 顾建; 吴艳婷
Original assignee: JIANGSU PLANNA PAINT CO Ltd
Current assignee: JIANGSU PLANNA PAINT CO Ltd
Priority date: 2013-12-12
Filing date: 2013-12-12
Publication date: 2014-04-16

Abstract

本发明公开了一种高耐候兆瓦级风电叶片面漆，该面漆由涂料部分和固化剂部分混合组配而成；其中所述涂料部分的重量份组成为：改性羟基丙烯酸树脂40～60份，颜料15～35份，防沉剂1～4份，分散剂0.5～2.0份，消泡剂0.5～2.0份，流平剂0.5～2.0份，光稳定剂2～5份，紫外线吸收剂1.0～2.0份，消光粉5～10份，有机溶剂8～20份；所述固化剂部分由固化剂和有机溶剂组成。本发明的涂料具有优异的附着力、良好的柔韧性和突出的耐潮湿性，其具有良好的施工性。

Description

高耐候兆瓦级风电叶片面漆

技术领域

本发明属于涉及一种风电叶片用涂料领域，具体涉及一种风电叶片用聚氨酯面漆及其制备方法。

背景技术

目前，全世界在大力发展兆瓦级大功率风力发电技术，风力发电是将风能转化为电能的机械装置，风轮是风力发电机最主要的部件，由叶片和轮毂组成，其中叶片是整个风电机组的核心部分。风机叶片的工作环境恶劣，会遭到各种环境的影响，如风沙侵蚀、紫外线辐射老化、沿海的盐雾腐蚀、温差变化等，而且叶片工作在高空、全天候条件下，经常受到空气介质、大气射线、沙尘、雷电、暴雨、冰雪的侵袭，因此叶片的运行条件和运行环境极其严酷，另外大型叶片的吊装费用极其昂贵，而且费时，一般运转10年以上才进行一次修缮维护。然而，作为风电叶片的材料本身很难在这样恶劣的环境中长时间保持完好，因此，往往需要涂装叶片保护涂料，尤其是耐候性较差的玻璃纤维增强环氧树脂风电叶片。风电叶片涂层的质量越好，叶片的使用寿命越长，整个风力发电的成本效益就越高。

因此，为了更好的保护叶片，提高整个涂层体系的使用寿命，需要开发一种具有良好的耐侯性、附着力强，柔韧性好的风电叶片用面漆显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有风电叶片保护涂料性能的不足，提供一种不仅机械性能良好、且具有优异耐侯性能的风电叶片用聚氨酯面漆。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种高耐候兆瓦级风电叶片面漆，该面漆由涂料部分和固化剂部分混合组配而成；其中所述涂料部分的重量份组成为：改性羟基丙烯酸树脂40～60份，颜料15～35份，防沉剂1～4份，分散剂0.5～2.0份，消泡剂0.5～2.0份，流平剂0.5～2.0份，光稳定剂2～5份，紫外线吸收剂1.0～2.0份，消光粉5～10份，有机溶剂8～20份；所述固化剂部分由固化剂和有机溶剂组成。

本发明中的涂料部分优选由如下重量份的组分混合而成：改性羟基丙烯酸树脂45～ 55份，颜料20～30份，防沉剂1～3份，分散剂1～1.5份，消泡剂1～2份，流平剂0.5～1份，光稳定剂3～4份，紫外线吸收剂1.5～2份，消光粉5-10份，有机溶剂10～15份。

本发明中涂料部分与固化剂部分的重量比为2～6：1，优选4：1。本面漆使用时，将甲、乙组分按比例混合并搅拌均匀或调至需要的粘度，然后可用喷涂的方法施工。

本发明中固化剂部分中固化剂和有机溶剂的组成为：50-60：40～50。

本发明中的改性羟基丙烯酸树脂选自Desmophen

A 870 BA。

上述颜料由钛白粉、有机颜料等一种或几种组成。

上述防沉剂为膨润土和气相二氧化硅中的一种或两种。

上述分散剂为聚酯改性分散剂。

上述消泡剂为有机改性硅氧烷消泡剂。

上述流平剂为有机硅类流平剂。

上述光稳定剂为受阻胺型光稳定剂。

上述紫外线吸收剂为液态羟基苯并三唑型紫外线吸收剂。

上述消光粉为超微细二氧化硅。

上述固化剂为HDI三聚体。

本发明中的有机溶剂选自二甲苯、正丁酯和PMA中的多种，优选的有机溶剂由二甲苯、正丁酯和PMA按重量比4～6：2～4：2组成。

本发明高耐候兆瓦级风电叶片面漆中涂料部分（以下简称组分乙）由如下方法配制：（1）将羟基丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂、颜料、防沉剂和有机溶剂高速分散，使其混合均匀；（2）将混合均匀的物料进行研磨，控制物料的出料细度≤15μm；（3）向步骤（2）中所得的浆料中加入流平剂、光稳定剂、紫外线吸收剂和消光粉，继续混合均匀。

固化剂部分（以下简称组分甲）由如下方法配制：将固化剂加入有机溶剂中搅拌均匀。

施工时先将上述的组分乙与组分甲按配方量混合均匀，然后根据施工要求再进一步调节粘度至施工粘度，然后均匀喷涂至风电叶片上即可。

本发明高耐候兆瓦级风电叶片用面漆具有以下特点：

（1）本发明的涂料采用改性羟基丙烯酸树脂，在本发明其他各组分的协同配合下能赋予漆膜优异的附着力，与配套的聚氨酯底漆的平均附着力超过8MPa；

（2）本发明的涂料在各组分的配合下具备良好的柔韧性，能防止漆膜开裂，脱落；

（3）本发明的涂料在各组分的配合下具有突出的耐潮湿性，放置蒸馏水中10天后，漆膜无变色、起泡、脱落等现象，且吸水率小于1%。

（4）本发明的涂料具有良好的施工性，涂膜常温干燥、表干快、不沾尘，一次成膜厚度可达到120～150μm。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步的描述。

下述各例中采用的有机溶剂或混合溶剂均由二甲苯、正丁酯和PMA按重量比5：3：2混合而成。涂料部分简称组分乙，固化剂部分简称组分甲。实施例1-3中的改性羟基丙烯酸树脂分别选用DesmophenA 870 BA,分散剂为FACONA-5010，防沉剂为6900-20X。颜料为钛白粉，有机改性硅氧烷消泡剂采用AFCONA2045。有机硅类流平剂采用BYK-306。光稳定剂采用HALPS 292。紫外线吸收剂采用UV1130。固化剂采用Bayer3390。实施例1

本实施例的风电叶片用高耐候面漆组分乙包括（重量份，下同）：45份改性羟基丙烯酸树脂，1份聚酯改性分散剂，1份有机硅改性硅氧烷消泡剂，25份颜料，2份防沉剂膨润土，0.5份有机硅类流平剂，3份光稳定剂，1.5份紫外线吸收剂，6份消光粉，15份二甲苯、正丁酯和PMA的混合溶剂。

其制备方法为：（1）将45份改性羟基丙烯酸树脂，1份聚酯改性分散剂，1份有机硅改性硅氧烷消泡剂，25份颜料，2份防沉剂膨润土，15份二甲苯、正丁酯和PMA的混合溶剂加入到容器中，用高速分散机分散20-30分钟，使其混合均匀，搅拌速率控制在1500-2000转/分。（2））将混合均匀的物料到研磨机上进行研磨，控制物料的出料细度≤15μm；（3）向步骤（2）中所得的浆料中加入0.5份有机硅类流平剂，3份光稳定剂，1.5份紫外线吸收剂，6份消光粉，继续高速分散使漆料混合均匀，即得本发明产品的涂料部分乙。

组分甲制法：按比例将HDI固化剂50份和上述二甲苯、正丁酯和PMA混合溶剂50份搅拌均匀，即得固化剂部分甲。

使用时，组分乙和组分甲按重量比4:1的配比混合搅拌均匀并调节至施工粘度，喷涂在马口铁板上，放置恒温恒湿室（23±2℃、50±5%）中晾干并按技术指标选择相应的调节时间，测得各项技术指标见表1。

实施例2

本实施例的风电叶片用高耐候面漆组分乙包括（重量份，下同）：50份改性羟基丙烯酸树脂，1.2份聚酯改性分散剂，1.2份有机硅改性硅氧烷消泡剂，25份颜料，2份防沉剂膨润土，0.7份有机硅类流平剂，3.5份光稳定剂，1.75份紫外线吸收剂，6.5份消光粉， 13份二甲苯、正丁酯和PMA的混合溶剂。

其制备方法为：（1）将50份改性羟基丙烯酸树脂，1.2份聚酯改性分散剂，1.2份有机硅改性硅氧烷消泡剂，25份颜料，2份防沉剂膨润土，13份二甲苯、正丁酯和PMA的混合溶剂加入到容器中，用高速分散机分散20-30分钟，使其混合均匀，搅拌速率控制在1500-2000转/分。（2））将混合均匀的物料到研磨机上进行研磨，控制物料的出料细度≤15μm；（3）向步骤（2）中所得的浆料中加入0.7份有机硅类流平剂，3.5份光稳定剂，1.75份紫外线吸收剂，6.5份消光粉，继续高速分散使漆料混合均匀，即得本发明产品的涂料部分乙。

组分甲制法：按比例将HDI固化剂55份和上述二甲苯、正丁酯和PMA混合溶剂45份搅拌均匀，即得固化剂部分甲。

使用时，组分乙和组分甲按质量比4:1的配比混合搅拌均匀并调节至施工粘度，喷涂在马口铁板上，放置恒温恒湿室（23±2℃、50±5%）中晾干并按技术指标选择相应的调节时间，测得各项技术指标见表1。

实施例3

本实施例的风电叶片用高耐候面漆组分乙包括（重量份，下同）：55份改性羟基丙烯酸树脂，1.2份聚酯改性分散剂，1.5份有机硅改性硅氧烷消泡剂，25份颜料，2份防沉剂膨润土，0.8份有机硅类流平剂，3.5份光稳定剂，1.75份紫外线吸收剂，7份消光粉，10份二甲苯、正丁酯和PMA的混合溶剂。

其制备方法为：（1）将55份改性羟基丙烯酸树脂，1.2份聚酯改性分散剂，1.5份有机硅改性硅氧烷消泡剂，25份颜料，2份防沉剂膨润土，10份二甲苯、正丁酯和PMA的混合溶剂加入到容器中，用高速分散机分散20-30分钟，使其混合均匀，搅拌速率控制在1500-2000转/分。（2））将混合均匀的物料到研磨机上进行研磨，控制物料的出料细度≤15μm；（3）向步骤（2）中所得的浆料中加入0.8份有机硅类流平剂，3.5份光稳定剂，1.75份紫外线吸收剂，7份消光粉，继续高速分散使漆料混合均匀，即得本发明产品的涂料部分乙。

组分甲制法：按比例将HDI固化剂60份和上述二甲苯、正丁酯和PMA混合溶剂40份搅拌均匀，即得固化剂部分甲。

参照有关国家或行业标准，对以上具体实施例进行性能检测，结果如表1

表1

Claims

1.一种高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于该面漆由涂料部分和固化剂部分混合组配而成；其中所述涂料部分的重量份组成为：改性羟基丙烯酸树脂40～60份，颜料15～35份，防沉剂1～4份，分散剂0.5～2.0份，消泡剂0.5～2.0份，流平剂0.5～2.0份，光稳定剂2～5份，紫外线吸收剂1.0～2.0份，消光粉5～10份，有机溶剂8～20份；所述固化剂部分由固化剂和有机溶剂组成。

2.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述涂料部分的重量份组成为：改性羟基丙烯酸树脂45～55份，颜料20～30份，防沉剂1～3份，分散剂1～1.5份，消泡剂1～2份，流平剂0.5～1份，光稳定剂3～4份，紫外线吸收剂1.5～2份，消光粉5-10份，有机溶剂10～15份。

3.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述涂料部分与固化剂部分的重量比为2～6：1。

4.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于固化剂部分中固化剂和有机溶剂的组成为：50～60：40～50。

5.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述改性羟基丙烯酸树脂选自Desmophen

A 870 BA。

6.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述颜料选自钛白粉、有机颜料等一种或几种组成；所述防沉剂选自膨润土和气相二氧化硅中的一种或两种；所述分散剂选自聚酯改性分散剂。

7.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述消泡剂选自有机改性硅氧烷消泡剂；所述流平剂选自有机硅类流平剂；所述光稳定剂选自受阻胺型光稳定剂；所述紫外线吸收剂选自液态羟基苯并三唑型紫外线吸收剂；所述消光粉选自超微细二氧化硅。

8.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述固化剂为HDI三聚体；所述有机溶剂选自二甲苯、正丁酯和PMA中的多种。

9.根据权利要求8所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述有机溶剂由二甲苯、正丁酯和PMA按重量比4～6：2～4：2组成。

10.根据权利要求1所述的高耐候兆瓦级风电叶片面漆，其特征在于所述涂料部分由如下方法配制：（1）将羟基丙烯酸树脂、分散剂、消泡剂、颜料、防沉剂和有机溶剂高速分散，使其混合均匀；（2）将混合均匀的物料进行研磨，控制物料的出料细度≤15μm；（3）向步骤（2）中所得的浆料中加入流平剂、光稳定剂、紫外线吸收剂和消光粉，继续混合均匀；所述固化剂部分由如下方法配制：将固化剂加入有机溶剂中搅拌均匀。