CN109679474A - 一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚氨酯复合材料技术领域，涉及一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料。低粘度风电叶片用聚氨酯材料，是由下列重量份的原料组成：低粘度聚氨酯50份；低密度聚酯醚50份；石墨浆料5‑10份；二氧化硅5‑10份；固化剂25‑30份；消泡剂2‑2.5份；流平剂2‑2.5份；分散剂2‑2.5份；防沉剂5‑6份；防刮伤助剂5‑6份；丁酯20‑25份；玻璃微球3‑5份；光稳定剂3‑5份；所述石墨烯浆料由石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮组成。本发明的聚氨酯材料涂层具有机械性能好，附着力强，耐冲击性、耐磨损性、抗疲劳损伤性、耐风沙侵蚀性好，防冰、防光的优点，能够长期暴露在强紫外线，风沙，高温，寒流等恶劣环境下，并且使用寿命延长。

Description

一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料
技术领域
本发明涉及聚氨酯复合材料技术领域，具体涉及一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料。
背景技术
随着我国经济的快速发展，对能源的需求增长也很快，风能作为一种绿色可再生能源在我国得到越来越多的重视，尤其近几年风电行业在我国正以飞快的速度发展着。风机叶片是风力发电机组重要的组成部分之一，而且会长期暴露在强紫外线，风沙，高温，寒流等恶劣环境下，叶片在正常工作时会面临沙尘、雨水等物质的强烈冲刷和侵蚀。因此风机叶片一般采用聚氨酯涂料或胶衣，进而保护风机叶片的主体钢结构。但是风机一般在使用2-5年后均需要对叶片进行再次喷涂涂料。因此急需开发一种耐受性好、使用寿命长的风电叶片涂料。
发明内容
本发明要解决现有技术中的技术问题，提供一种耐受性好、使用寿命长的低粘度风电叶片用聚氨酯材料。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料，是由下列重量份的原料组成：
低粘度聚氨酯50份；
低密度聚酯醚50份；
石墨浆料5-10份；
二氧化硅5-10份；
固化剂25-30份；
消泡剂2-2.5份；
流平剂2-2.5份；
分散剂2-2.5份；
防沉剂5-6份；
防刮伤助剂5-6份；
丁酯20-25份；
玻璃微球3-5份；
光稳定剂3-5份；
所述石墨烯浆料由石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮组成。
在上述技术方案中，所述低密度聚酯醚的型号为NEUKADUR 1036。
在上述技术方案中，所述低粘度聚氨酯的型号为NEUKAPOL1007。
在上述技术方案中，所述固化剂为聚醚多元醇、其型号为PTMEG1000，所述消泡剂的型号为5005，所述流平剂的型号为BYK390，所述光引发剂的型号为1173，所述防刮伤助剂的型号为BYK306，所述防沉剂的型号为ThixatrolST，所述分散剂为丙烯酸酯。
在上述技术方案中，所述光稳定剂为苯胺乙二酸光吸收剂与受阻胺光稳定剂复合物。
在上述技术方案中，所述石墨烯浆料的各成分重量配比如下：
石墨烯30份、季戊四醇三丙烯酸酯10份、聚醚丙烯酸酯25份、硅氧烷10份、二苯甲酮1份、光引发剂5份和丁酮25份。
上述所述低粘度风电叶片用聚氨酯材料是由下述方法制备得到：
步骤1、将石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮混合均匀，制备得到石墨烯浆料；
步骤2、将低粘度聚氨酯和低密度聚酯醚树脂混合，加入一半重量份的丁酯，搅拌均匀；
步骤3、将步骤1的石墨烯浆料加入到步骤2的混合物中；
步骤4、将二氧化硅、固化剂、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂和防刮伤助剂、玻璃微球和光稳定剂均加入到步骤3的混合物中，再加入另一半重量份的丁酯，充分混合均匀后，制备得到所述聚氨酯材料。
本发明的有益效果是：
本发明提供的低粘度风电叶片用聚氨酯材料选用双组份低粘度的分子量小的聚氨酯和聚酯醚，能形成高交联密度的涂层，再向其中加入石墨烯浆料，使材料分散更均匀，再加入二氧化硅、固化剂、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂、防刮伤助剂、丁酯、玻璃微球和光稳定剂后，制备得到了涂层具有机械性能好，附着力强，耐冲击性、耐磨损性、抗疲劳损伤性、耐风沙侵蚀性好，防冰、防光的特性，能够长期暴露在强紫外线，风沙，高温，寒流等恶劣环境下，并且使用寿命延长。
具体实施方式
本发明提供一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料，是由下列重量份的原料组成：低粘度聚氨酯50份；低密度聚酯醚50份；石墨浆料5-10份；二氧化硅5-10份；固化剂25-30份；消泡剂2-2.5份；流平剂2-2.5份；分散剂2-2.5份；防沉剂5-6份；防刮伤助剂5-6份；丁酯20-25份；玻璃微球3-5份；光稳定剂3-5份；所述石墨烯浆料由石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮组成。
优选所述低密度聚酯醚的型号为NEUKADUR 1036。所述低粘度聚氨酯的型号为NEUKAPOL1007。所述固化剂为聚醚多元醇，其型号为PTMEG1000。所述消泡剂的型号为5005，所述流平剂的型号为BYK390，所述光引发剂的型号为1173，所述防刮伤助剂的型号为BYK306，所述防沉剂的型号为ThixatrolST，所述分散剂为丙烯酸酯。所述光稳定剂为苯胺乙二酸光吸收剂与受阻胺光稳定剂复合物。
优选所述石墨烯浆料的各成分重量配比如下：石墨烯30份、季戊四醇三丙烯酸酯10份、聚醚丙烯酸酯25份、硅氧烷10份、二苯甲酮1份、光引发剂5份和丁酮25份。
上述所述低粘度风电叶片用聚氨酯材料是由下述方法制备得到：
步骤1、将石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮混合均匀，制备得到石墨烯浆料；
步骤2、将低粘度聚氨酯和低密度聚酯醚树脂混合，加入一半重量份的丁酯，搅拌均匀；
步骤3、将步骤1的石墨烯浆料加入到步骤2的混合物中；
步骤4、将二氧化硅、固化剂、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂和防刮伤助剂、玻璃微球和光稳定剂均加入到步骤3的混合物中，再加入另一半重量份的丁酯，充分混合均匀后，制备得到所述聚氨酯材料。
以下实施例所用原料如下：
所述低密度聚酯醚的型号为NEUKADUR 1036。所述低粘度聚氨酯的型号为NEUKAPOL1007。所述固化剂聚醚多元醇为购买于德国巴斯夫，型号为PTMEG1000。所述消泡剂购买于德国迪高，其型号为5005。所述流平剂购买于德国毕克化学，其型号为BYK390。所述光引发剂的型号为1173。所述防刮伤助剂购买于德国毕克化学，其型号为BYK306。所述防沉剂的型号为ThixatrolST，所述分散剂为丙烯酸酯。所述光稳定剂为苯胺乙二酸光吸收剂与受阻胺光稳定剂复合物。
实施例1
本发明提供一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料，是由下列重量份的原料组成：低粘度聚氨酯50份；低密度聚酯醚50份；石墨浆料5份；二氧化硅5份；固化剂25份；消泡剂2份；流平剂2份；分散剂2份；防沉剂5份；防刮伤助剂5份；丁酯20份；玻璃微球3份；光稳定剂3份；所述石墨烯浆料的各成分重量配比如下：石墨烯30份、季戊四醇三丙烯酸酯10份、聚醚丙烯酸酯25份、硅氧烷10份、二苯甲酮1份、光引发剂5份和丁酮25份。
上述所述低粘度风电叶片用聚氨酯材料是由下述方法制备得到：
步骤1、按照上述重量配比将石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮混合均匀，制备得到石墨烯浆料；
步骤2、将低粘度聚氨酯和低密度聚酯醚树脂混合，加入一半重量份的丁酯，搅拌均匀；
步骤3、将步骤1的石墨烯浆料加入到步骤2的混合物中；
步骤4、将二氧化硅、固化剂、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂和防刮伤助剂、玻璃微球和光稳定剂均加入到步骤3的混合物中，再加入另一半重量份的丁酯，充分混合均匀后，制备得到所述聚氨酯材料。
实施例2
本发明提供一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料，是由下列重量份的原料组成：低粘度聚氨酯50份；低密度聚酯醚50份；石墨浆料10份；二氧化硅10份；固化剂30份；消泡剂2.5份；流平剂2.5份；分散剂2.5份；防沉剂6份；防刮伤助剂6份；丁酯25份；玻璃微球5份；光稳定剂5份；所述石墨烯浆料的各成分重量配比如下：石墨烯30份、季戊四醇三丙烯酸酯10份、聚醚丙烯酸酯25份、硅氧烷10份、二苯甲酮1份、光引发剂5份和丁酮25份。
上述所述低粘度风电叶片用聚氨酯材料是由下述方法制备得到：
步骤1、按照上述重量配比将石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮混合均匀，制备得到石墨烯浆料；
步骤2、将低粘度聚氨酯和低密度聚酯醚树脂混合，加入一半重量份的丁酯，搅拌均匀；
步骤3、将步骤1的石墨烯浆料加入到步骤2的混合物中；
步骤4、将二氧化硅、固化剂、消泡剂、流平剂、分散剂、防沉剂和防刮伤助剂、玻璃微球和光稳定剂均加入到步骤3的混合物中，再加入另一半重量份的丁酯，充分混合均匀后，制备得到所述聚氨酯材料。
实施例1和2制备的聚氨酯材料涂层性能检测：
采用高压喷涂设备，分别将实施例1和2所得材料喷涂到风电叶片表面，厚度均为230μm，涂层性能检测标准及结果见表1。
表1
由表1可知，本发明的聚氨酯材料涂层具有机械性能好，附着力强，耐冲击性、耐磨损性、抗疲劳损伤性等特性，能够长期暴露在强紫外线，风沙，高温，寒流等恶劣环境下。
将分别喷涂了实施例1和2的材料涂层的风电叶片在内蒙某风电发电厂使用，两年后，经检修，涂层完整，无磨损。说明本发明的聚氨酯材料涂层具有使用寿命长的优点。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种低粘度风电叶片用聚氨酯材料，其特征在于，是由下列重量份的原料组成：
低粘度聚氨酯50份；
低密度聚酯醚50份；
石墨浆料5-10份；
二氧化硅5-10份；
固化剂25-30份；
消泡剂2-2.5份；
流平剂2-2.5份；
分散剂2-2.5份；
防沉剂5-6份；
防刮伤助剂5-6份；
丁酯20-25份；
玻璃微球3-5份；
光稳定剂3-5份；
所述石墨烯浆料由石墨烯、季戊四醇三丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、硅氧烷、二苯甲酮、光引发剂和丁酮组成。
2.根据权利要求1所述的低粘度风电叶片用聚氨酯材料，其特征在于，所述低密度聚酯醚的型号为NEUKADUR 1036。
3.根据权利要求1所述的低粘度风电叶片用聚氨酯材料，其特征在于，所述低粘度聚氨酯的型号为NEUKAPOL1007。
4.根据权利要求1所述的低粘度风电叶片用聚氨酯材料，其特征在于，所述固化剂为聚醚多元醇、其型号为PTMEG1000，所述消泡剂的型号为5005，所述流平剂的型号为BYK390，所述光引发剂的型号为1173，所述防刮伤助剂的型号为BYK306，所述防沉剂的型号为ThixatrolST，所述分散剂为丙烯酸酯。
5.根据权利要求1所述的低粘度风电叶片用聚氨酯材料，其特征在于，所述光稳定剂为苯胺乙二酸光吸收剂与受阻胺光稳定剂复合物。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的低粘度风电叶片用聚氨酯材料，其特征在于，所述石墨烯浆料的各成分重量配比如下：
石墨烯30份、季戊四醇三丙烯酸酯10份、聚醚丙烯酸酯25份、硅氧烷10份、二苯甲酮1份、光引发剂5份和丁酮25份。
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