CN110093097A - 一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，所述涂装层分为底漆层、中间层与防护层，所述底漆层为与风电叶片表明所接触的一层，所述防护层为与外部空气向接触的一侧，所述中间层位于底漆层与防护层之间，所述底漆层与风电叶片之间具有较大的吸附能力，所述防护层按照基料树脂、紫外线吸收剂、流变剂、防老剂、吸附剂、导电填料、颜填料、铜盐溶液、助剂原料制成，所述基料树脂采用醇酸树脂材料，所述导电填料采用铜粉材料，所述颜填料采用金红石型钛白粉材料。本发明本发明通过在涂料中加入导电铜粉，使该涂料具备有导电特性，从而增加风电叶片防雷效果，减少后期雷击损坏维修工作，提高风电叶片使用寿命。

Description

一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法
技术领域
本发明涉及风电叶片涂装技术领域，尤其涉及一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法。
背景技术
目前，绿色能源的发展势头正盛，尤其是风力发电近10年得到了蓬勃发展，为缓解能源危机起到了很大的作用。风能作为一种新型能源，越来越受到世界各国的重视。我国风能储量大、分布广，近年来，风力发电产业发展迅速，成为继欧洲、美国和印度之后全球最大的风能产业基地。风力发电设备主要由叶片、塔筒、底座、轮毂和机舱等部件组成，而风电叶片是风力发电机组的关键部件之一，约占其总成本的15％～20％左右。
由于风电叶片的工作环境一般是海边或者多风沙的沙漠地带，会经受大气腐蚀、紫外线、沙尘、雷电、暴雨、冰雪的侵蚀，因此，对用于保护叶片基材的叶片涂料提出了更高的性能要求。
因此，发明一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法来解决上述问题很有必要
发明内容
本发明的目的在于提供一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包括涂装层，所述涂装层分为底漆层、中间层与防护层，所述底漆层为与风电叶片表明所接触的一层，所述防护层为与外部空气向接触的一侧，所述中间层位于底漆层与防护层之间，所述底漆层与风电叶片之间具有较大的吸附能力，所述防护层和底漆层均与中间层之间具有较大的结合力。
优选的，所述涂装层在涂装时，首先在风电叶片表面喷涂上底漆层，当底漆层完全干燥后喷涂中间层，中间层干燥早最后喷涂防护层。
优选的，所述底漆层材料为环氧富锌涂料或无机富锌涂料中的一种，所述中间层材料为氯化橡胶涂料、环氧防腐涂料或环氧玻璃鳞片涂料中的一种。
优选的，所述防护层按照以下总重量份为一百的原料制成：
优选的，所述基料树脂采用醇酸树脂材料，所述导电填料采用铜粉材料，所述颜填料采用金红石型钛白粉材料。
优选的，所述铜盐溶液中的主盐为硫酸铜，硫酸铜的浓度为0.07mol/L，所述助剂为还原剂、络合剂、稳定剂和PH调节剂。
基于上述一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包含以下步骤：
S1制备导电铜粉：将铜粉加入铜盐溶液中，并且同时将助剂中的还原剂与PH调节剂加入其中，由于铜盐溶液的pH值越高，还原铜的作用越强，镀速越快，但是镀液的pH值过高，容易造成镀液的分解，降低了镀液的稳定性，因此大多数化学镀铜溶液的pH值都控制在12左右；
S2：当溶液的PH值稳定在12左右时，向溶液中加入络合剂与稳定剂，在溶液中，加入适量的络合剂，形成稳定的络合物，通过将溶液温度加热至60度，从而产生沉积铜，将溶液冷却至常温，进行搅拌过滤，得到沉积铜，将沉积铜进行研磨形成铜粉，从而制备得到导电铜粉；
S3制备涂料：将醇酸树脂混入部分有机溶剂中，将混合后的有机溶剂加入反应釜中，将反应釜加热至70度左右并高速搅拌，使醇酸树脂与有机溶剂完全溶解混合；
S4：将混合完成的醇酸树脂取出，并且在混合完成的醇酸树脂中加入紫外线吸收剂、防老剂、吸附剂、导电铜粉以及金红石型钛白粉，然后继续高速往复搅拌，使原料完全均匀融合，直至使混合的原料成为浆状；
S5：在浆状原料中加入流变剂并且加入部分有机溶剂，使浆状粘度达到国际规定粘度标准，从而制备得到导电防腐放紫外线防尘的防护涂料。
本发明的有益效果是：
(1)本发明通过在涂料中加入导电铜粉，使该涂料具备有导电特性，从而增加风电叶片防雷效果，减少后期雷击损坏维修工作，提高风电叶片使用寿命。
(2)本发明通过在涂料中加入紫外线吸收剂，减少阳光照射对涂层的损坏，增加风电叶片表面涂层寿命，从而提高风电叶片使用寿命。
(3)本发明通过在涂料中加入金红石型钛白粉，有效的使涂层具备有遮盖性能强、耐候保色形好以及耐腐蚀性优良的特性，从而更好使涂层对风电叶片保护。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例一：
一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包括涂装层，所述涂装层分为底漆层、中间层与防护层，所述底漆层为与风电叶片表明所接触的一层，所述防护层为与外部空气向接触的一侧，所述中间层位于底漆层与防护层之间，所述底漆层与风电叶片之间具有较大的吸附能力，所述防护层和底漆层均与中间层之间具有较大的结合力。
进一步，其特征在于，所述涂装层在涂装时，首先在风电叶片表面喷涂上底漆层，当底漆层完全干燥后喷涂中间层，中间层干燥早最后喷涂防护层。
进一步，其特征在于，所述底漆层材料为环氧富锌涂料或无机富锌涂料中的一种，所述中间层材料为氯化橡胶涂料、环氧防腐涂料或环氧玻璃鳞片涂料中的一种。
进一步，其特征在于，所述防护层按照以下总重量份为一百的原料制成：
进一步，其特征在于，所述基料树脂采用醇酸树脂材料，所述导电填料采用铜粉材料，所述颜填料采用金红石型钛白粉材料。
进一步，其特征在于，所述铜盐溶液中的主盐为硫酸铜，硫酸铜的浓度为0.07mol/L，所述助剂为还原剂、络合剂、稳定剂和PH调节剂。
基于上述一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包含以下步骤：
S1制备导电铜粉：将铜粉加入铜盐溶液中，并且同时将助剂中的还原剂与PH调节剂加入其中，由于铜盐溶液的pH值越高，还原铜的作用越强，镀速越快，但是镀液的pH值过高，容易造成镀液的分解，降低了镀液的稳定性，因此大多数化学镀铜溶液的pH值都控制在12左右；
S2：当溶液的PH值稳定在12左右时，向溶液中加入络合剂与稳定剂，在溶液中，加入适量的络合剂，形成稳定的络合物，通过将溶液温度加热至60度，从而产生沉积铜，将溶液冷却至常温，进行搅拌过滤，得到沉积铜，将沉积铜进行研磨形成铜粉，从而制备得到导电铜粉；
S3制备涂料：将醇酸树脂混入部分有机溶剂中，将混合后的有机溶剂加入反应釜中，将反应釜加热至70度左右并高速搅拌，使醇酸树脂与有机溶剂完全溶解混合；
S4：将混合完成的醇酸树脂取出，并且在混合完成的醇酸树脂中加入紫外线吸收剂、防老剂、吸附剂、导电铜粉以及金红石型钛白粉，然后继续高速往复搅拌，使原料完全均匀融合，直至使混合的原料成为浆状；
S5：在浆状原料中加入流变剂并且加入部分有机溶剂，使浆状粘度达到国际规定粘度标准，从而制备得到导电防腐放紫外线防尘的防护涂料。
实施例二：
一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包括涂装层，所述涂装层分为底漆层、中间层与防护层，所述底漆层为与风电叶片表明所接触的一层，所述防护层为与外部空气向接触的一侧，所述中间层位于底漆层与防护层之间，所述底漆层与风电叶片之间具有较大的吸附能力，所述防护层和底漆层均与中间层之间具有较大的结合力。
进一步，其特征在于，所述涂装层在涂装时，首先在风电叶片表面喷涂上底漆层，当底漆层完全干燥后喷涂中间层，中间层干燥早最后喷涂防护层。
进一步，其特征在于，所述底漆层材料为环氧富锌涂料或无机富锌涂料中的一种，所述中间层材料为氯化橡胶涂料、环氧防腐涂料或环氧玻璃鳞片涂料中的一种。
进一步，其特征在于，所述防护层按照以下总重量份为一百的原料制成：
进一步，其特征在于，所述基料树脂采用醇酸树脂材料，所述导电填料采用铜粉材料，所述颜填料采用金红石型钛白粉材料。
进一步，其特征在于，所述铜盐溶液中的主盐为硫酸铜，硫酸铜的浓度为0.07mol/L，所述助剂为还原剂、络合剂、稳定剂和PH调节剂。
基于上述一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包含以下步骤：
S1制备导电铜粉：将铜粉加入铜盐溶液中，并且同时将助剂中的还原剂与PH调节剂加入其中，由于铜盐溶液的pH值越高，还原铜的作用越强，镀速越快，但是镀液的pH值过高，容易造成镀液的分解，降低了镀液的稳定性，因此大多数化学镀铜溶液的pH值都控制在12左右；
S2：当溶液的PH值稳定在12左右时，向溶液中加入络合剂与稳定剂，在溶液中，加入适量的络合剂，形成稳定的络合物，通过将溶液温度加热至60度，从而产生沉积铜，将溶液冷却至常温，进行搅拌过滤，得到沉积铜，将沉积铜进行研磨形成铜粉，从而制备得到导电铜粉；
S3制备涂料：将醇酸树脂混入部分有机溶剂中，将混合后的有机溶剂加入反应釜中，将反应釜加热至70度左右并高速搅拌，使醇酸树脂与有机溶剂完全溶解混合；
S4：将混合完成的醇酸树脂取出，并且在混合完成的醇酸树脂中加入紫外线吸收剂、防老剂、吸附剂、导电铜粉以及金红石型钛白粉，然后继续高速往复搅拌，使原料完全均匀融合，直至使混合的原料成为浆状；
S5：在浆状原料中加入流变剂并且加入部分有机溶剂，使浆状粘度达到国际规定粘度标准，从而制备得到导电防腐放紫外线防尘的防护涂料。
实施例三：
一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包括涂装层，所述涂装层分为底漆层、中间层与防护层，所述底漆层为与风电叶片表明所接触的一层，所述防护层为与外部空气向接触的一侧，所述中间层位于底漆层与防护层之间，所述底漆层与风电叶片之间具有较大的吸附能力，所述防护层和底漆层均与中间层之间具有较大的结合力。
进一步，其特征在于，所述涂装层在涂装时，首先在风电叶片表面喷涂上底漆层，当底漆层完全干燥后喷涂中间层，中间层干燥早最后喷涂防护层。
进一步，其特征在于，所述底漆层材料为环氧富锌涂料或无机富锌涂料中的一种，所述中间层材料为氯化橡胶涂料、环氧防腐涂料或环氧玻璃鳞片涂料中的一种。
进一步，其特征在于，所述防护层按照以下总重量份为一百的原料制成：
进一步，其特征在于，所述基料树脂采用醇酸树脂材料，所述导电填料采用铜粉材料，所述颜填料采用金红石型钛白粉材料。
进一步，其特征在于，所述铜盐溶液中的主盐为硫酸铜，硫酸铜的浓度为0.07mol/L，所述助剂为还原剂、络合剂、稳定剂和PH调节剂。
基于上述一种风电叶片涂装方法及所用涂料制备方法，包含以下步骤：
S1制备导电铜粉：将铜粉加入铜盐溶液中，并且同时将助剂中的还原剂与PH调节剂加入其中，由于铜盐溶液的pH值越高，还原铜的作用越强，镀速越快，但是镀液的pH值过高，容易造成镀液的分解，降低了镀液的稳定性，因此大多数化学镀铜溶液的pH值都控制在12左右；
S2：当溶液的PH值稳定在12左右时，向溶液中加入络合剂与稳定剂，在溶液中，加入适量的络合剂，形成稳定的络合物，通过将溶液温度加热至60度，从而产生沉积铜，将溶液冷却至常温，进行搅拌过滤，得到沉积铜，将沉积铜进行研磨形成铜粉，从而制备得到导电铜粉；
S3制备涂料：将醇酸树脂混入部分有机溶剂中，将混合后的有机溶剂加入反应釜中，将反应釜加热至70度左右并高速搅拌，使醇酸树脂与有机溶剂完全溶解混合；
S4：将混合完成的醇酸树脂取出，并且在混合完成的醇酸树脂中加入紫外线吸收剂、防老剂、吸附剂、导电铜粉以及金红石型钛白粉，然后继续高速往复搅拌，使原料完全均匀融合，直至使混合的原料成为浆状；
S5：在浆状原料中加入流变剂并且加入部分有机溶剂，使浆状粘度达到国际规定粘度标准，从而制备得到导电防腐放紫外线防尘的防护涂料。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种风电叶片涂装方法，包括涂装层，其特征在于：所述涂装层分为底漆层、中间层与防护层，所述底漆层为与风电叶片表明所接触的一层，所述防护层为与外部空气向接触的一侧，所述中间层位于底漆层与防护层之间，所述底漆层与风电叶片之间具有较大的吸附能力，所述防护层和底漆层均与中间层之间具有较大的结合力。
2.根据权利要求1所述的一种风电叶片涂装方法，其特征在于：所述涂装层在涂装时，首先在风电叶片表面喷涂上底漆层，当底漆层完全干燥后喷涂中间层，中间层干燥早最后喷涂防护层。
3.根据权利要求1所述的一种风电叶片涂装方法，其特征在于：所述底漆层材料为环氧富锌涂料或无机富锌涂料中的一种，所述中间层材料为氯化橡胶涂料、环氧防腐涂料或环氧玻璃鳞片涂料中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种风电叶片涂装所用涂料制备方法，其特征在于：所述防护层按照以下总重量份为一百的原料制成：
5.根据权利要求4所述的一种风电叶片涂装所用涂料制备方法，其特征在于：所述基料树脂采用醇酸树脂材料，所述导电填料采用铜粉材料，所述颜填料采用金红石型钛白粉材料。
6.根据权利要求4所述的一种风电叶片涂装所用涂料制备方法，其特征在于：所述铜盐溶液中的主盐为硫酸铜，硫酸铜的浓度为0.07mol/L，所述助剂为还原剂、络合剂、稳定剂和PH调节剂。
7.权利要求1-6任一项所述的一种风电叶片涂装所用涂料制备方法，包括以下步骤：
S1制备导电铜粉：将铜粉加入铜盐溶液中，并且同时将助剂中的还原剂与PH调节剂加入其中，由于铜盐溶液的pH值越高，还原铜的作用越强，镀速越快，但是镀液的pH值过高，容易造成镀液的分解，降低了镀液的稳定性，因此大多数化学镀铜溶液的pH值都控制在12左右；
S2：当溶液的PH值稳定在12左右时，向溶液中加入络合剂与稳定剂，在溶液中，加入适量的络合剂，形成稳定的络合物，通过将溶液温度加热至60度，从而产生沉积铜，将溶液冷却至常温，进行搅拌过滤，得到沉积铜，将沉积铜进行研磨形成铜粉，从而制备得到导电铜粉；
S3制备涂料：将醇酸树脂混入部分有机溶剂中，将混合后的有机溶剂加入反应釜中，将反应釜加热至70度左右并高速搅拌，使醇酸树脂与有机溶剂完全溶解混合；
S4：将混合完成的醇酸树脂取出，并且在混合完成的醇酸树脂中加入紫外线吸收剂、防老剂、吸附剂、导电铜粉以及金红石型钛白粉，然后继续高速往复搅拌，使原料完全均匀融合，直至使混合的原料成为浆状；
S5：在浆状原料中加入流变剂并且加入部分有机溶剂，使浆状粘度达到国际规定粘度标准，从而制备得到导电防腐放紫外线防尘的防护涂料。
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