CN104277694B - 一种海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，属于涂料技术领域。包括如下步骤：将水性聚氨酯乳液、聚四氟乙烯蜡粉、三乙醇胺、过氯乙烯树脂、磷酸锌、松节油、磷酸三丁酯、去离子水、阴离子型表面活性剂搅拌均匀，得到混合物A；用去离子水将消泡剂、流平剂稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，得到混合物B；在混合物B中边搅拌边加入氧化硅、氧化锌、2‑氨基‑2‑甲基1,3‑丙二醇、消光粉、分散均匀，得到混合物C；混合物C中加入去离子水，搅拌均匀，即得。本发明提供的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料具有良好的耐盐雾性能和附着力。

Description

一种海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，属于涂料技术领域。
背景技术
海上风能具有湍流强度小，主导风向稳定、节约土地资源等优势。近年来．海上风力发电在欧洲获得较快的发展。已安装的海上风电机组容量已超过150万千瓦。在我国，目前，已建的风力发电机组均为陆上发电机组，而海上风力发电比陆上风力发电更具有不占用陆地面积、风速比陆地大、风的方向较稳定等优点。
海上风电场风机基础是将风机稳固在海上的重要建筑物，风机基础处在海洋环境，不仅要承受结构自重、风荷载，还要承受波浪、水流力等；同时，风机本身对基础刚度、基础倾角和振动频率等均有非常严格的要求。目前，很多国家在探索经济安全的海上风电基础形式，这对于我国的海上风电发展很有借鉴意义。
海上风电场处于严酷的自然环境之中，强烈的日光照射、高浓度的盐雾环境、湿度较大、水分侵蚀等因素都会对叶片表面产生严重的破坏，加之海上风电的维修成本高昂，因此需要根据海上风电场环境对叶片加强针对性的保护，延长叶片的使用寿命，确保其安全稳定的运行。
CN 102675998A公开风电叶片用水性氟碳面漆，水性氟碳面漆由A组份和B组份组成；采用羟基丙烯酸乳液与水性氟碳乳液的复合，羟基丙烯酸与异氰酸酯交联，形成网状涂膜，增加了涂层的附着力、柔韧性、耐化学介质性、耐磨性能。但是这种叶片涂料不适合于在海上高盐环境下长期使用。
CN 102585680A公开了一种溶剂型双组份风电叶片防护底漆的制备方法，制备组份A和组份B；将组份A和组份B按8～10∶1～2的比例混合，搅拌均匀后得到所述溶剂型双组份风电叶片防护底漆。具有优异的附着力，干燥速度快的优点。这种涂料存在着涂装复杂、耐腐蚀性能不高的缺点。
发明内容
本发明的目的是：解决海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的耐盐雾性能不高、附着力不好的问题，对其制备方法进行了改进，提出一种海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法。
一种海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、按重量份计，将水性聚氨酯乳液50～70份、聚四氟乙烯蜡粉5～8份、三乙醇胺5～10份、过氯乙烯树脂3～6份、磷酸锌3～8份、松节油5～10份、磷酸三丁酯3～5份、去离子水30～50份、阴离子型表面活性剂5～10份搅拌均匀，得到混合物A；
第2步、用去离子水10～20份将消泡剂1～2份、流平剂1～2份稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌边加入氧化硅5～10份、氧化锌5～10份、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇2～4份、消光粉1～2份、分散均匀，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水10～20份，搅拌均匀，即得。
优选地，第1步中，搅拌转速400～600转/分。
优选地，第1步中，搅拌时间5～10分钟。
优选地，第2步中，搅拌转速400～600转/分。
优选地，第2步中，搅拌时间5～10分钟。
优选地，第3步中，搅拌转速400～600转/分，分散步骤中的转速1000～1200转/分，分散时间30～40分钟。
优选地，第1步中，还加入叔丁基苯酚甲醛树脂6～12份。
优选地，阴离子型表面活性剂是硬酯酸或者十二烷基苯磺酸钠。
有益效果
本发明提供的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料具有良好的耐盐雾性能和附着力。
具体实施方式
以下实施例中采用的水性聚氨酯乳液是江门新升化工生产的PU-303。
实施例1
海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、将水性聚氨酯乳液50Kg、聚四氟乙烯蜡粉Kg、三乙醇胺5Kg、过氯乙烯树脂3Kg、磷酸锌3Kg、松节油5Kg、磷酸三丁酯3Kg、去离子水30Kg、十二烷基苯磺酸钠5Kg搅拌均匀，搅拌转速400转/分，搅拌时间5分钟，得到混合物A；
第2步、用去离子水10Kg将消泡剂1Kg、流平剂1Kg稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，搅拌转速400转/分，搅拌时间5分钟，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌(搅拌转速400转/分)边加入氧化硅5Kg、氧化锌5Kg、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇2Kg、消光粉1Kg、分散均匀，分散步骤中的转速1000转/分，分散时间30分钟，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水10Kg，搅拌均匀，即得。
实施例2
海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、将水性聚氨酯乳液70Kg、聚四氟乙烯蜡粉8Kg、三乙醇胺10Kg、过氯乙烯树脂6Kg、磷酸锌8Kg、松节油10Kg、磷酸三丁酯5Kg、去离子水50Kg、十二烷基苯磺酸钠10Kg搅拌均匀，搅拌转速600转/分，搅拌时间10分钟，得到混合物A；
第2步、用去离子水20Kg将消泡剂2Kg、流平剂2Kg稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，搅拌转速600转/分，搅拌时间10分钟，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌(搅拌转速600转/分)边加入氧化硅10Kg、氧化锌10Kg、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇4Kg、消光粉2Kg、分散均匀，分散步骤中的转速1200转/分，分散时间40分钟，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水20Kg，搅拌均匀，即得。
实施例3
海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、将水性聚氨酯乳液60Kg、聚四氟乙烯蜡粉6Kg、三乙醇胺6Kg、过氯乙烯树脂5Kg、磷酸锌5Kg、松节油7Kg、磷酸三丁酯4Kg、去离子水40Kg、十二烷基苯磺酸钠7Kg搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物A；
第2步、用去离子水15Kg将消泡剂1Kg、流平剂1Kg稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌(搅拌转速500转/分)边加入氧化硅7Kg、氧化锌6Kg、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇3Kg、消光粉2Kg、分散均匀，分散步骤中的转速1100转/分，分散时间35分钟，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水15Kg，搅拌均匀，即得。
实施例4
与实施例3的区别在于：第1步中还加入叔丁基苯酚甲醛树脂10Kg。
海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、将水性聚氨酯乳液60Kg、叔丁基苯酚甲醛树脂10Kg、聚四氟乙烯蜡粉6Kg、三乙醇胺6Kg、过氯乙烯树脂5Kg、磷酸锌5Kg、松节油7Kg、磷酸三丁酯4Kg、去离子水40Kg、十二烷基苯磺酸钠7Kg搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物A；
第2步、用去离子水15Kg将消泡剂1Kg、流平剂1Kg稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌(搅拌转速500转/分)边加入氧化硅7Kg、氧化锌6Kg、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇3Kg、消光粉2Kg、分散均匀，分散步骤中的转速1100转/分，分散时间35分钟，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水15Kg，搅拌均匀，即得。
对照例1
与实施例3的区别在于：第1步中未加入过氯乙烯树脂。
海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、将水性聚氨酯乳液60Kg、聚四氟乙烯蜡粉6Kg、三乙醇胺6Kg、磷酸锌5Kg、松节油7Kg、磷酸三丁酯4Kg、去离子水40Kg、十二烷基苯磺酸钠7Kg搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物A；
第2步、用去离子水15Kg将消泡剂1Kg、流平剂1Kg稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌(搅拌转速500转/分)边加入氧化硅7Kg、氧化锌6Kg、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇3Kg、消光粉2Kg、分散均匀，分散步骤中的转速1100转/分，分散时间35分钟，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水15Kg，搅拌均匀，即得。
对照例2
与实施例3的区别在于：第1步中未加入聚四氟乙烯蜡粉。
海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，包括如下步骤：
第1步、将水性聚氨酯乳液60Kg、三乙醇胺6Kg、过氯乙烯树脂5Kg、磷酸锌5Kg、松节油7Kg、磷酸三丁酯4Kg、去离子水40Kg、十二烷基苯磺酸钠7Kg搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物A；
第2步、用去离子水15Kg将消泡剂1Kg、流平剂1Kg稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，搅拌转速500转/分，搅拌时间7分钟，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌(搅拌转速500转/分)边加入氧化硅7Kg、氧化锌6Kg、2-氨基-2-甲基1,3-丙二醇3Kg、消光粉2Kg、分散均匀，分散步骤中的转速1100转/分，分散时间35分钟，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水15Kg，搅拌均匀，即得。
性能试验
将上述各个实施例和对照例中制备得到的聚氨酯涂料与固化剂HDI亲水型异氰酸酯（2655德国拜耳）按照重量比8：1混合均匀后，在环氧基材的风电叶片试块上进行涂装，漆膜厚度约在200微米左右，进行漆膜性能测试，并以市售的通用型防腐漆进行对照。结果如下表所示。
从表中看出，本发明提供的聚氨酯涂料具有良好的附着力耐盐雾性能，实施例4中通过加入叔丁基苯酚甲醛树脂能够进一步地提高其耐盐雾性能，而对照例1中由于未加入过氯乙烯树脂导致其附着力不好，而对照例2中由于未加入聚四氟乙烯蜡粉导致其耐盐雾性能不佳。

Claims (7)

1.一种海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
第1步、按重量份计，将水性聚氨酯乳液50～70份、聚四氟乙烯蜡粉5～8份、三乙醇胺5～10份、过氯乙烯树脂3～6份、磷酸锌3～8份、松节油5～10份、磷酸三丁酯3～5份、去离子水30～50份、阴离子型表面活性剂5～10份、叔丁基苯酚甲醛树脂6～12份搅拌均匀，得到混合物A；
第2步、用去离子水10～20份将消泡剂1～2份、流平剂1～2份稀释后加入混合物A中，搅拌均匀，得到混合物B；
第3步、在混合物B中边搅拌边加入氧化硅5～10份、氧化锌5～10份、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇2～4份、消光粉1～2份、分散均匀，得到混合物C；
第4步、混合物C中加入去离子水10～20份，搅拌均匀，即得。
2.根据权利要求1所述的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：第1步中，搅拌转速400～600转/分。
3.根据权利要求1所述的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：第1步中，搅拌时间5～10分钟。
4.根据权利要求1所述的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：第2步中，搅拌转速400～600转/分。
5.根据权利要求1所述的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：第2步中，搅拌时间5～10分钟。
6.根据权利要求1所述的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：第3步中，搅拌转速400～600转/分，分散步骤中的转速1000～1200转/分，分散时间30～40分钟。
7.根据权利要求1所述的海上风电叶片使用的聚氨酯涂料的制备方法，其特征在于：阴离子型表面活性剂是硬脂酸或者十二烷基苯磺酸钠。
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