CN105315870B - 一种防覆冰涂料、其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于涂料领域，提供了一种防覆冰涂料、其制备方法和应用。所述防覆冰涂料包括组分A和组分B，其中，所述组分A包括下列组分：羟基丙烯酸树脂、硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂、稀释剂、其他助剂，所述组分B为脂肪酸异氰酸酯。本发明所述防覆冰涂料防覆冰耐久性好、涂料的水接触角大、涂层与基底附着力好、机械性能优异且工艺简单。
Description
技术领域
本发明属于涂料领域，尤其涉及一种防覆冰涂料、其制备方法和应用。
背景技术
覆冰和积雪是一种自然现象。一般来说，导线的覆冰现象是由于各种气象原因而形成的，其中主要包括温度、湿度、冷暖空气对流、环流和风速等因素。然而，对于风电系统而言，覆冰则是一种自然灾害，覆冰严重威胁着风电系统的安全运行。
风能作为一种清洁的可再生能源，已受到越来越多的关注，是最具开发前景的新能源。我国风能资源储备丰厚，然而丰富的风能资源大多分布在寒冷的北方以及高湿度的沿海地带，风力发电机的工作环境十分恶劣。特别是风电叶片在低温条件下运行时，遇到潮湿空气、雨水、盐雾和冰雪等，叶片上很容易形成覆冰，不仅严重降低风力发电机的工作效率、缩短叶片的使用寿命，累积覆冰的大面积脱落也会带来极大的安全隐患。因此，用于风电叶片的涂料不仅需要具有优异的附着力、良好的耐候性和耐磨性，还应具有防冰自清洁性能。
风电叶片涂层防覆冰的一个主要途径即是，利用涂层的疏水性使水滴在结冰之前离开材料表面，弱化覆冰与涂层之间的粘附力、使覆冰一旦形成即在自身重力或风等外力作用下自然脱落。在涂层中引入有机硅、有机氟两类低表面能的物质以及构筑微/纳米复合的粗糙结构都能够提高涂层的疏水性。但直接以含氟、含硅类低表面能树脂作为成膜树脂往往导致涂层和基底的附着力变差(CN102863853A)，而突出于涂层表面的微/纳米尺度粗糙结构极易在叶片转动过程中被磨损，难以保证涂层抗覆冰性能的耐久性(CN102220063A)。孙志平等通过将含氟单体、含硅单体和丙烯酸酯类单体进行自由基共聚获得了具有低表面能的防覆冰涂料，该方法工艺相对复杂，所得涂层的综合性能也欠佳(中国涂料,2013,28(10),47-49)。专利CN103013316A公开了一种以氟碳树脂为基体树脂、通过向其中加入聚酯树脂和纳米填料等获得超耐候耐磨性的防结冰风电叶片涂料的方法。该种方法虽然保证了涂层良好的耐候性、耐磨性以及优异的疏水性，需要注意的是，以氟碳树脂为基体将不可避免导致涂层层间附着力下降，且将氟碳树脂和聚酯树脂常温混合作为基体树脂，二者间相容性仍需要进一步改善。夏娟等考察了几种含氟、含硅类低表面能助剂对外墙乳胶漆耐沾污性的影响发现，添加低表面能助剂有助于提高外墙涂料的防污性能。然而，该项工作中低表面能助剂对涂层接触角的贡献并不显著，而且助剂用量较大，将会导致涂层其它性能受影响(新型建筑材料,2007,(09),65-67)。雷辉(宇航材料工艺,2011,(5),63-65)等通过在涂料中添加疏水剂降低表面能，并借助喷涂工艺提高涂层表面粗糙度，得到接触角高达139°的疏水涂层。这一技术对传统的喷涂工艺提出了更高的要求，其实际应用仍存在很大困难。
羟基丙烯酸树脂与多异氰酸酯交联后不仅具有硬度高、丰满度高、柔韧性好、耐磨性好和附着力高等特点，而且其耐介质、耐候性能良好，因此丙烯酸树脂是风电叶片涂料基体树脂的首选。然而，由普通丙烯酸聚氨酯涂料得到的涂层对水的接触角仅为80°左右，即使市售的一些氟碳改性丙烯酸聚氨酯涂层的水接触角也大多不超过90°，远不能满足防覆冰涂料的要求。因此，开发出一种简便易行、便于工业大规模生产、具有良好防覆冰效果、且特别适用于风电叶片的的防覆冰涂料将具有极大的应用意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防覆冰涂料，旨在解决现有的防覆冰涂料不能同时满足防覆冰耐久性好、涂料的水接触角大、涂层与基底附着力好、机械性能优异且工艺简单的问题。
本发明的另一目的在于提供一种防覆冰涂料的制备方法。
本发明的再一目的在于提一种防覆冰涂料在风电叶片上的应用。
本发明是这样实现的，一种防覆冰涂料，包括组分A和组分B，其中，所述组分A包括如下质量份数的下列组分：
所述组分B为质量份数为15-27份的脂肪酸异氰酸酯。
进一步的，所述含硅低表面能助剂含有硅-氧-硅结构和烷基链，其结构通式为下述结构式Ⅰ或结构式Ⅱ所述：
其中，所述结构式Ⅰ或结构式Ⅱ中,7≤n≤25，7≤x≤10,7≤y≤10。
进一步的，以所述羟基丙烯酸树脂的质量为100％计，所述羟基丙烯酸树脂中，羟基的质量百分含量为2-5％，树脂固含质量百分含量为65-80％；所述羟基丙烯酸树脂玻璃化温度-40-10℃，柔韧性≤1mm。
进一步的，所述羟基丙烯酸树脂为聚氨酯改性的羟基丙烯酸树脂，或所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂与含氟、含硅类丙烯酸树脂形成的复合物中的一种。
进一步的，所述脂肪族异氰酸酯为HDI三聚体、HDI缩二脲和IPDI三聚体中的至少一种。
进一步的，所述含硅低表面能助剂为LancoTM Glidd 4370、LancoTM Glidd4365、BYK-300和德谦433中的至少一种。
进一步的，所述表面改性助剂为聚乙烯蜡粉、聚乙烯蜡浆、聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡粉、气相二氧化硅中的至少一种。
进一步的，所述稀释剂为醋酸丁酯、二甲苯和芳烃溶剂油S100#、PMA、环己酮、MAK、MEK、醋酸乙酯和DBE形成的组合溶剂。选取这些溶剂可以保证丙烯酸树脂和助剂、填料之间良好的相容性。
进一步的，所述其他助剂包括如下重量的下列组分：
进一步的，所述流平剂为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷、有机硅改性的聚丙烯酸酯、氟碳改性的聚丙烯酸酯中的至少一种。
进一步的，所述消泡剂为德谦6800、德谦7800、BYK-066N中的至少一种。
相应的，一种防覆冰涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照上述防覆冰涂料的配方分别称取各组分；
(2)使用稀释剂溶解羟基丙烯酸树脂，得到羟基丙烯酸树脂体系；
(3)在混合处理条件下依次向所述羟基丙烯酸树脂体系中添加硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂，混合分散处理后得到组分A体系；
(4)将所述组分A体系与组分B脂肪酸异氰酸酯进行混合处理，得到防覆冰涂料。
以及，上述防覆冰涂料在风电叶片上的应用。
本发明提供的防覆冰涂料，涂覆使用形成涂层后，随着所述防覆冰涂料中溶剂的挥发，涂层中所述低表面能组分逐渐凝结并向所述涂层表面迁移，并随之凝聚，以直径约1-2μm的颗粒形态分布于所述涂层表面，所述涂层靠近基材的一侧仍以基体树脂为主，从而在保证所述涂层和基体之间良好的附着力以及涂层优异机械性能的基础上，提高了涂层的水接触角，使得所述水接触角高达111.8°。同时，所述防覆冰涂料在使用过程中不易磨损，其抗覆冰耐久性强、丰满度高、柔韧性好、耐冲击力强、硬度高。
本发明提供的防覆冰涂料，只需要将各组分有序混合处理即可得到，方法简单，工艺可控，易于实现产业化。
本发明得到的覆冰涂料用于风电叶片，可有效降低所述风电叶片上的覆冰，且效果持久，丰满度高、柔韧性好、耐冲击力强、硬度高，不影响风电叶片工作时的正常性能。
附图说明
图1是本发明实施例提供的低表面能助剂在丙烯酸聚氨酯涂层表面的分布形态，其中，图a中使用含硅低表面能助剂LancoTMGlidd 4365，其质量百分含量为0.1％；图b中使用含硅低表面能助剂LancoTMGlidd 4365，其质量百分含量为0.5％；
图2本发明实施例提供的低表面能助剂沿丙烯酸聚氨酯涂层厚度方向的分布图；
图3是是本发明实施例1-4提供的防覆冰涂料所得涂层的接触角照片。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种防覆冰涂料，包括组分A和组分B，其中，所述组分A包括如下质量份数的下列组分：
所述组分B为质量份数为15-27份的脂肪酸异氰酸酯。
具体的，本发明实施例所述防覆冰涂料中，所述羟基丙烯酸树脂作为基体组分，赋予所述防覆冰涂料制备的涂膜具有色浅、保光、保色、光亮、耐候、耐腐蚀等特点。所述羟基丙烯酸树脂可以为市售的各类羟基丙烯酸树脂。作为本发明优选实施例，为保证述防覆冰涂料制备涂层具有附着力、耐磨性、耐候性和耐化学品等方面性能好的要求，以所述羟基丙烯酸树脂的质量为100％计，所述羟基丙烯酸树脂中，羟基的质量百分含量为2-5％，树脂固含质量百分含量为65-80％；所述羟基丙烯酸树脂玻璃化温度-40-10℃，柔韧性≤1mm。进一步的，所述羟基丙烯酸树脂优选为聚氨酯改性的羟基丙烯酸树脂，或所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂与含氟、含硅类丙烯酸树脂形成的复合物中的一种。作为具体实施例，所述防覆冰涂料中，所述羟基丙烯酸树脂的具体份数可以为45份、48份、50份、52份、55份、58份、60份。
所述硅烷偶联剂是一类在分子中同时含有两种不同化学性质基团的有机硅化合物，本发明所述防覆冰涂料中，通过硅烷偶联剂增强可增强树脂与无机填料表面以及基材的相互作用。作为优选实施例，所述硅烷偶联剂为KH 550、A151和KH 570中的一种或几种的组合。作为具体实施例，所述防覆冰涂料中，所述硅烷偶联剂的具体份数可以为0.2份、0.5份、0.8份、1.0份、1.2份、1.5份、1.8份、2.0份。
本发明实施例中，所述含硅低表面能助剂含有硅-氧-硅结构和烷基链，其结构通式为下述结构式Ⅰ或结构式Ⅱ所述：
其中，所述结构式Ⅰ或结构式Ⅱ中,7≤n≤25，7≤x≤10,7≤y≤10。
该优选结构的所述含硅低表面能助剂，含有疏水性基团，因此能够降低所述防覆冰涂料制备的涂层的表面能，提高了所述防覆冰涂料制备的涂层的疏水性；此外，所述防覆冰涂料和所述羟基丙烯酸树脂有很好的相容性，因此，不影响丙烯酸聚氨酯涂层的基本性能。作为具体优选实施例，所述含硅低表面能助剂为LancoTM Glidd 4370、LancoTM Glidd4365、BYK-300和德谦433中的至少一种。当上述两种或两种以上含硅低表面能助剂组合使用时，各组分的比例可根据实际情况调整使用。作为另一个优选实施例，以所述防覆冰涂料的总质量为100％计，所述含硅低表面能助剂的质量百分含量<1％。通过加入极少量的所述含硅低表面能助剂就能显著提高涂层接触角，赋予涂层优异的疏水防覆冰能。如加入极少量的所述面能助剂(约占树脂固含的0.5％)，即能将涂层接触角提高20％，使得涂层接触角大于108°，相比于普通的丙烯酸聚氨酯涂层在环境温度为-15℃下能使覆冰量减小50％以上。作为具体实施例，所述防覆冰涂料中，所述含硅低表面能助剂的具体份数可以为0.2份、0.5份、0.8份、1.0份、1.2份、1.5份、1.8份、2.0份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份、5.5份、6份。
本发明实施例中，所述表面改性助剂作为所述防覆冰涂料的填料，一方面，能有效降低所述防覆冰涂料形成的涂层的表面能，另一方面，赋予所述涂层表面具有优异的耐磨性和光滑性能，降低摩擦系数使水滴快速滑落。作为优选实施例，所述表面改性助剂为聚乙烯蜡粉、聚乙烯蜡浆、聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡粉、气相二氧化硅中的至少一种。当几种所述表面改性助剂混合使用时，可按任意含量比例进行组合。作为具体实施例，所述防覆冰涂料中，所述表面改性助剂的具体份数可以为5份、5.5份、6份、6.5份、7份、7.5份、8份、8.5份、9份、9.5份、10份。
本发明实施例中，所述稀释剂是本发明所述防覆冰涂料的溶剂体系，为了在制备过程中得到溶解性和粘度都较好的羟基丙烯酸树脂体系，所述稀释剂优选为醋酸丁酯、二甲苯和芳烃溶剂油S100#、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、环己酮、甲基戊基酮(MAK)、甲基乙基酮(MEK)和二元酸酯混合物(DBE)形成的组合溶剂。所述组合溶剂中各组分的含量比，可根据实际情况进行调节。作为具体实施例，所述防覆冰涂料中，所述稀释剂的具体份数可以为40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份。
作为本发明进一步优选实施例，所述其他助剂包括如下重量的下列组分：
其中，所述流平剂优选为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷、有机硅改性的聚丙烯酸酯、氟碳改性的聚丙烯酸酯中的至少一种。该优选的所述流平剂，不仅能防止涂层缩孔，增强其流平性和光滑性，也有助降低涂层表面能，同时不影响涂层的附着力和耐磨性。
所述消泡剂优选为德谦6800、德谦7800、BYK-066N中的至少一种。该有算的所述消泡剂具有优异的抑泡、破泡性能，可以降低涂层表面张力且不影响涂层本身的基本性能。
为保证所述防覆冰涂料制备的涂层能够常温或较高温度加速固化，显著提高涂层的耐候性、耐酸碱性和耐水性等，本发明实施例中加入所述脂肪族异氰酸酯。作为优选实施例，所述脂肪族异氰酸酯为HDI三聚体、HDI缩二脲和IPDI三聚体中的至少一种。所述脂肪族异氰酸酯的用量可按照所述脂肪族异氰酸酯中NCO基团和所述羟基丙烯酸树脂中OH基团的摩尔比NCO/OH的值(1.05～1.2)：1计量称取，获得的所述脂肪族异氰酸酯为本发明实施例固化剂，记为B组分。作为具体实施例，所述防覆冰涂料中，所述脂肪族异氰酸酯的具体份数可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份。
本发明实施例提供的防覆冰涂料，首先，其使用含疏水基团、与所述羟基丙烯酸树脂相容性良好且具有自润滑性的含硅低表面能助剂，借助涂层固化过程中所述含硅低表面能助剂向涂层表面迁移的趋势，在丙烯酸聚氨酯涂层表面的富集，获得一种兼顾涂层疏水性和其他机械性能等的防覆冰涂料，实现了仅通过添加少量低表面能助剂即显著提高涂层水接触角的效果。由此以来，不仅平衡了产品的成本，也最大限度地保证了涂层基体树脂本身的各项优异性能。
其次，使用所述脂肪族多异氰酸酯固化剂能够保证涂层良好的机械性能、耐酸碱、耐水和耐候性，也使得该种涂料常温下即可固化(表干15min，实干12h)，非常适用于风电叶片等大型或巨型工业产品或部件的涂装，也大幅度降低了施工工程中的能耗。
再次，本发明实施例以性能优异的羟基丙烯酸聚氨酯为成膜树脂，复合以含有烷基侧链和硅-氧-硅主链、具有低熔点的轻质低表面能助剂等构成，同时选取特定的填料和偶联剂等辅助成分，使得低表面能组分在树脂基体中均匀分散。
此外，本发明实施例使用的各组分均为商业化的产品，产品原料易得，制备工艺简单，方便施工，适合于喷涂、滚涂、刷涂等多种涂装方式，既可以作为面漆单独使用，也可以与底漆配套使用，可直接用于工业应用。
本发明实施例提供的防覆冰涂料，涂覆使用形成涂层后，随着所述防覆冰涂料中溶剂的挥发，涂层中所述低表面能组分逐渐凝结并向所述涂层表面迁移，并随之凝聚，以直径约1-2μm的颗粒形态分布于所述涂层表面，如附图1所示，所述涂层靠近基材的一侧仍以基体树脂为主，如附图2所示，从而在保证所述涂层和基体之间良好的附着力以及涂层优异机械性能的基础上，提高了涂层的水接触角，由本发明实施例制备得到的防覆冰涂料形成的涂层，与水的接触角均高于108°，甚至可高达111.8°。相比于普通的丙烯酸聚氨酯涂层，在-15℃低温条件下可使覆冰量减小50％以上；该疏水性涂层表面平整光滑。当所述防覆冰涂料应用于风电叶片时，不仅有利于水滴迅速滚落，也降低了叶片和空气间的摩擦阻力，减少了叶片转动对涂层的磨损。而即使涂层被磨损掉其初始厚度的20％，仍能表现出良好的疏水性(接触角>105°)，降低其维修和反复涂装成本。此外，所述防覆冰涂料在使用过程中其抗覆冰耐久性强、丰满度高、柔韧性好、耐冲击力强、硬度高。
本发明实施例提供的所述防覆冰涂料可通过下述方法制备得到。
相应的，一种防覆冰涂料的制备方法，包括以下步骤：
S01.按照上述防覆冰涂料的配方分别称取各组分；
S02.使用稀释剂溶解羟基丙烯酸树脂，得到羟基丙烯酸树脂体系；
S03.在混合处理条件下依次向所述羟基丙烯酸树脂体系中添加硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂，混合分散处理后得到组分A体系；
S04.将所述组分A体系与组分B脂肪酸异氰酸酯进行混合处理，得到防覆冰涂料。
具体的，上述步骤S01中，所述防覆冰涂料的优选配方及其含量在上文中已经说明，再此不再赘述。
上述步骤S02中，所述稀释剂采用含有二甲苯、醋酸丁酯和芳烃溶剂油S100#、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、环己酮、甲基戊基酮(MAK)、甲基乙基酮(MEK)和二元酸酯混合物(DBE)等的混合溶剂，将所述羟基丙烯酸树脂调节至合适的粘度(是实际操作需要确定)，得到羟基丙烯酸树脂体系。
上述步骤S03中，混合处理条件可采用搅拌的方式实现。具体的，在对所述羟基丙烯酸树脂体施加搅拌的同时，依次向其中加入硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂。所述混合分散处理混合均匀后使用高速分散机实现，具体的，使用高速分散机将所得混合物分散10～20min，然后过滤即制得组分A体系。
上述步骤S04中，将所需量的A、B两组份混合，喷涂于基材上，常温固化后制得防覆冰涂层。
本发明实施例提供的防覆冰涂料，只需要将各组分有序混合处理即可得到，该发明方法简便易行，成本低廉，适合于工业实际，具有广阔的应用前景。
以及，本发明实施例还提供一种防覆冰涂料在风电叶片上的应用。
本发明实施例得到的覆冰涂料用于风电叶片，可有效降低所述风电叶片上的覆冰，且效果持久，丰满度高、柔韧性好、耐冲击力强、硬度高，不影响风电叶片工作时的正常性能。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种防覆冰涂料，其配方组分及其含量如表1实施例1所示，其中，所述含硅低表面能助剂为LancoTMGlidd 4370，所述表面改性助剂为聚乙烯蜡粉，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，所述消泡剂为得谦6800，所述脂肪族异氰酸酯为HDI三聚体，所述光稳定剂为TINUVIN1130，所述位阻胺为TINUVIN123。
所述防覆冰涂料的制备方法，包括以下步骤：
S11.按照上述防覆冰涂料的配方分别称取各组分；
S12.使用稀释剂溶解羟基丙烯酸树脂，得到羟基丙烯酸树脂体系，其中，所述稀释剂为含有二甲苯、醋酸丁酯和芳烃溶剂油S100#、PMA、环己酮、MAK、MEK、醋酸乙酯和DBE的混合溶剂；
S13.在混合处理条件下依次向所述羟基丙烯酸树脂体系中添加硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂，混合分散处理、过滤后得到组分A体系，所述混合处理选用搅拌方式实现，所述混合分散处理后采用高速分散机分散10～20min实现；
S14.将所述组分A体系与组分B脂肪酸异氰酸酯进行混合处理，得到防覆冰涂料。
实施例2
一种防覆冰涂料，其配方组分及其含量如表1实施例2所示，其中，所述含硅低表面能助剂为LancoTMGlidd 4365，所述表面改性助剂为聚乙烯蜡浆，所述流平剂为有机硅改性聚丙烯酸酯，所述消泡剂为得谦7800，所述脂肪族异氰酸酯为HDI三聚体，所述光稳定剂为TINUVIN1130，所述位阻胺为TINUVIN123。
所述防覆冰涂料的制备方法，包括以下步骤：
S21.按照上述防覆冰涂料的配方分别称取各组分；
S22.使用稀释剂溶解羟基丙烯酸树脂，得到羟基丙烯酸树脂体系，其中，所述稀释剂为含有二甲苯、醋酸丁酯和芳烃溶剂油S100#、PMA、环己酮、MAK、MEK、醋酸乙酯和DBE的混合溶剂；
S23.在混合处理条件下依次向所述羟基丙烯酸树脂体系中添加硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂，混合分散处理、过滤后得到组分A体系，所述混合处理选用搅拌方式实现，所述混合分散处理后采用高速分散机分散10～20min实现；
S24.将所述组分A体系与组分B脂肪酸异氰酸酯进行混合处理，得到防覆冰涂料。
实施例3
一种防覆冰涂料，其配方组分及其含量如表1实施例3所示，其中，所述含硅低表面能助剂为BYK-300，所述表面改性助剂为聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡粉，所述流平剂为氟碳改性聚丙烯酸酯，所述消泡剂为得谦433，所述脂肪族异氰酸酯为HDI缩二脲，所述光稳定剂为TINUVIN479，所述位阻胺为TINUVIN292。
所述防覆冰涂料的制备方法，包括以下步骤：
S31.按照上述防覆冰涂料的配方分别称取各组分；
S32.使用稀释剂溶解羟基丙烯酸树脂，得到羟基丙烯酸树脂体系，其中，所述稀释剂为含有二甲苯、醋酸丁酯和芳烃溶剂油S100#、PMA、环己酮、MAK、MEK、醋酸乙酯和DBE的混合溶剂；
S33.在混合处理条件下依次向所述羟基丙烯酸树脂体系中添加硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂，混合分散处理、过滤后得到组分A体系，所述混合处理选用搅拌方式实现，所述混合分散处理后采用高速分散机分散10～20min实现；
S34.将所述组分A体系与组分B脂肪酸异氰酸酯进行混合处理，得到防覆冰涂料。
实施例4
一种防覆冰涂料，其配方组分及其含量如表1实施例4所示，其中，所述含硅低表面能助剂为BYK-066N，所述表面改性助剂为气相二氧化硅，所述流平剂为聚醚改性聚二甲基硅氧烷，所述消泡剂为得谦7800，所述脂肪族异氰酸酯为HDI三聚体，所述光稳定剂为TINUVIN479，所述位阻胺为TINUVIN292。
所述防覆冰涂料的制备方法，包括以下步骤：
S41.按照上述防覆冰涂料的配方分别称取各组分；
S42.使用稀释剂溶解羟基丙烯酸树脂，得到羟基丙烯酸树脂体系，其中，所述稀释剂为含有二甲苯、醋酸丁酯和芳烃溶剂油S100#、PMA、环己酮、MAK、MEK、醋酸乙酯和DBE的混合溶剂；
S43.在混合处理条件下依次向所述羟基丙烯酸树脂体系中添加硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂，混合分散处理、过滤后得到组分A体系，所述混合处理选用搅拌方式实现，所述混合分散处理后采用高速分散机分散10～20min实现；
S44.将所述组分A体系与组分B脂肪酸异氰酸酯进行混合处理，得到防覆冰涂料。
表1
将实施例1-4获得的防覆冰涂料，分别喷涂于33cm×20cm的钢板上(实干膜厚均达到100-120μm)，待其固化完全后约45°倾角置于冰箱中，在铁板表面温度约为-15℃下，将相同量(1L)的过冷水以给定速率滴于在漆膜表面，观察水滴的结冰状态，一定时间后称量钢板上覆冰的质量。经所述涂层进行性能测试，测试方法、技术指标如下所述，测试结果如下表2所示，其中，实施例1-4提供的防覆冰涂料所得涂层的接触角照片如附图3所示：
1)涂膜外观：目视，技术指标：平整，均匀，无病态，如针孔、鱼眼等；
2)接触角：接触角测量仪测试，技术指标：＞105°；
3)附着力：ISO4624
4)拉拨法测试，技术指标：单点最小，不小于6MPa平均值大于8MPa；
5)柔韧性：按GB/T 1731方法测试，技术指标：≤1mm；
6)耐冲击性：按GB/T 1732方法测试，技术指标：≧50cm；
7)硬度：按DIN EN ISO9227方法测试，技术指标：≧H；
8)防覆冰效果：称量法测试，技术指标：相比普通丙烯酸聚氨酯涂层减少覆冰量(％)。
表2
由表2可知，本发明实施例提供的的防覆冰涂料用于风电叶片获得的防覆冰涂层，其涂抹外观光滑平整，接触角均大于108°，甚至高达111.8°，涂层与基底的附着力强，可大单点最小9.44MPa,平均值10.77MPa，柔韧性好，均为1mm，耐冲击力大，达正反50cm，硬度好，防覆冰效果相比普通丙烯酸聚氨酯涂层减少覆冰量可高达52.4，各项性能均达到或甚至超过相关的技术指标。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种防覆冰涂料，其特征在于，包括组分A和组分B，其中，所述组分A包括如下质量份数的下列组分：
所述组分B为质量份数为15-27份的脂肪酸异氰酸酯；
所述含硅低表面能助剂含有硅-氧-硅结构和烷基链，其结构通式为下述结构式Ⅰ或结构式Ⅱ所述：
其中，所述结构式Ⅰ或结构式Ⅱ中,7≤n≤25，7≤x≤10,7≤y≤10。
2.如权利要求1所述的防覆冰涂料，其特征在于，以所述羟基丙烯酸树脂的质量为100％计，所述羟基丙烯酸树脂中，羟基的质量百分含量为2-5％，树脂固含质量百分含量为65-80％；所述羟基丙烯酸树脂玻璃化温度-40-10℃，柔韧性≤1mm。
3.如权利要求2所述的防覆冰涂料，其特征在于，所述羟基丙烯酸树脂为聚氨酯改性的羟基丙烯酸树脂，或所述羟基丙烯酸树脂为羟基丙烯酸树脂与含氟、含硅类丙烯酸树脂形成的复合物中的一种。
4.如权利要求1-2任一所述的防覆冰涂料，其特征在于，所述脂肪族异氰酸酯为HDI三聚体、HDI缩二脲和IPDI三聚体中的至少一种。
5.如权利要求1-2任一所述的防覆冰涂料，其特征在于，所述含硅低表面能助剂为LancoTMGlidd4370、LancoTMGlidd4365、BYK-300和德谦433中的至少一种。
6.如权利要求1-2任一所述的防覆冰涂料，其特征在于，所述表面改性助剂为聚乙烯蜡粉、聚乙烯蜡浆、聚四氟乙烯改性的聚乙烯蜡粉、气相二氧化硅中的至少一种；和/或
所述稀释剂为醋酸丁酯、二甲苯和芳烃溶剂油S100#、PMA、环己酮、MAK、MEK、醋酸乙酯和DBE形成的组合溶剂。
7.如权利要求1-2任一所述的防覆冰涂料，其特征在于，所述其他助剂包括如下重量的下列组分：
其中，所述流平剂为聚醚改性的聚二甲基硅氧烷、有机硅改性的聚丙烯酸酯、氟碳改性的聚丙烯酸酯中的至少一种；和/或
所述消泡剂为德谦6800、德谦7800、BYK-066N中的至少一种。
8.一种防覆冰涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按照权利要求1-7 任一所述防覆冰涂料的配方分别称取各组分；
(2)使用稀释剂溶解羟基丙烯酸树脂，得到羟基丙烯酸树脂体系；
(3)在混合处理条件下依次向所述羟基丙烯酸树脂体系中添加硅烷偶联剂、含硅低表面能助剂、表面改性助剂和其他助剂，混合分散处理后得到组分A体系；
(4)将所述组分A体系与组分B脂肪酸异氰酸酯进行混合处理，得到防覆冰涂料。
9.一种如权利要求1-7任一所述防覆冰涂料在风电叶片上的应用。
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