CN111171688A - 一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆 - Google Patents

一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆 Download PDF

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Abstract

本发明提供的一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆由主漆和固化剂两组分构成。主漆包含有生物基多元醇、活性稀释剂、金红石型钛白粉、沉淀硫酸钡、催干剂、分散剂、流平剂、消泡剂、防沉剂和抗老化剂；固化剂为无溶剂低粘度脂肪族聚异氰酸酯，主漆和固化剂按重量配比为（2～3）：1。该保护漆所用树脂绿色环保可再生，漆膜具有良好的断裂延伸率、冲击强度、附着力以及抗冰冻、耐候、耐磨、耐高低温、耐雨蚀等性能，特别适用于风电叶片边缘的强化保护。

Description

一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆
技术领域
本发明具体涉及一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，属于绿色环保型特种涂料领域。
背景技术
大尺寸风电叶片在风场运行时，需要长期经受沙尘、雨雪、凝露、盐雾等各种工况考验以及最高达85m/s的强风力作用，其边缘极易遭到损坏。此外，叶片的环氧玻纤（碳纤）材质在高纬度、高紫外线、高昼夜温差等地域环境下也容易老化脆裂，一旦断折将严重危及设备的运行安全。当前风电叶片专用保护漆主要有氟碳类、聚氨酯类、丙烯酸类等，且多为溶剂型，附着力、冲击强度偏低，柔韧性、耐候及耐雨蚀性较差，膜层厚度过薄，难以满足叶片边缘长效防护需求。
专利201810091107x公开了一种风电叶片用水性纳米涂料，通过氟碳乳液和丙烯酸弹性乳液的合理搭配，获得了较好的抗冰冻、耐磨、耐候效果，但涂层不存在化学交联，仅物理成膜，附着力一般。在专利201711086613.1提供的一种无溶剂风电叶片用面漆组合物中，生物基多元醇树脂以重金属铅氧化物作为催化剂，并选用了强致癌性的噁唑烷除水剂，可能对环境及施工人员的职业健康造成潜在伤害。专利201810340991.6则展示了一种石墨烯基海上风电叶片面漆，具备相对优异的抗雨蚀、防霉菌、耐湿热性能，但大量添加有二甲苯、醋酸丁酯、PMA等有机溶剂，同样存在环保性问题。
发明内容
有鉴于此，为克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，本发明目的在于提供一种无溶剂生物基多元醇聚氨酯漆，用于长效保护风电叶片边缘，其具备良好的断裂延伸率、冲击强度、附着力以及抗冰、耐候、耐磨、耐高低温、耐雨蚀等综合能力，一次涂刷厚度可达500μm。
本发明提出的技术方案为：
所述保护漆由主漆和固化剂两组分构成，按重量份计，主漆包含有：
生物基多元醇树脂A 20～40份
生物基多元醇树脂B 10～25份
活性稀释剂 5～15份
金红石型钛白粉 15～35份
沉淀硫酸钡 15～30份
催干剂 0.02～0.1份
分散剂 0.5～1.5份
流平剂 0.5～1.2份
消泡剂 0.5～1.2份
防沉剂 0.5～1.5份
抗老化剂 2～4份
固化剂为低粘度无溶剂脂肪族聚异氰酸酯。
作为优选的，所述生物基多元醇A和B分别为BASF公司产SOVERMOL系列树脂中的一种或几种的组合物，所述固化剂为BAYER公司产N3900、日本聚氨酯公司产HXLV中的一种或两种的组合物。
作为优选的，所述活性稀释剂可以选用SOVERMOL 1102，金红石型钛白粉可以是R930、R902+、R706等，所述催干剂可以为二月桂酸二丁基锡、异辛酸亚锡中的一种或两种的组合物，分散剂为BYK110、EFKA4010等中的一种或两种的组合物，流平剂为BYK306、BYK358、EFKA3777等中的一种或几种，消泡剂为BYK066N、BYK085等中的一种或几种，防沉剂为BENTONE 38、气相二氧化硅R972、聚酰胺蜡SUPER等中的一种或几种，抗老化剂可以为Tinuvin 1130、Tinuvin292中的一种或两种组合。
所述主漆可以通过1200rpm高速分散，不需要砂磨，固化剂直接使用，无需后处理；使用时主漆和固化剂按质量比（2～3）：1混合，无需后续添加稀释剂直接通过辊涂或刷涂即可施工，干膜厚度可以一次性达到500μm。
相对现有技术，本发明有益成果在于：
1、本发明提供的风电叶片边缘保护漆属于无溶剂型，树脂选用生物基多元醇，绿色环保可再生，真正实现了零挥发性有机物排放，高柔性树脂的使用和搭配可增强风电叶片的抗风能力；
2、主漆仅通过1200rpm高速搅拌即可良好分散，不需要经历常规涂料生产过程中必要的砂磨环节，固化剂也可以直接外购使用，无需后处理，大大简化了制备流程和工艺，有利于大规模投产；
3、相对于传统溶剂型涂料，所述保护漆有着更高的施工效率和膜层厚度，一次涂刷即可达到500μm干膜，且固化速度快、附着力高，抗冰、耐候、耐磨、耐高低温、耐雨蚀等性能优异，可专用于风电叶片边缘的长效保护。
具体实施方式
为便于理解，下面将结合较佳的实施例对本发明作更全面、细致地描述，但本发明的保护范围不局限于如下具体实施例。
实施例1：
一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其主漆包含有20份生物基多元醇A、25份生物基多元醇B、5份活性稀释剂SOVERMOL 1102、15份金红石型钛白粉R902+、15份沉淀硫酸钡、0.05份催干剂二月桂酸二丁基锡、0.5份分散剂BYK110、0.5份流平剂EFKA3777、0.5份消泡剂BYK066N、0.5份防沉剂BENTONE 38、1.35份抗老化剂Tinuvin 1130、0.65份Tinuvin292。
固化剂为N3900，主漆和固化剂按质量比2：1调和均匀后制作样板，备测。
实施例2：
一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其主漆包含有40份生物基多元醇A、10份生物基多元醇B、15份活性稀释剂SOVERMOL 1102、35份金红石型钛白粉R930、30份沉淀硫酸钡、0.1份催干剂异辛酸亚锡、1.5份分散剂EFKA4010、0.5份流平剂BYK306、0.7份流平剂BYK358、1.2份消泡剂BYK085、1.5份防沉剂气相二氧化硅R972、2.1份抗老化剂Tinuvin1130、1.9份Tinuvin 292。
固化剂为HXLV，主漆和固化剂按质量比3：1调和均匀后制作样板，备测。
实施例3：
一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其主漆包含有25份生物基多元醇A、18份生物基多元醇B、10份活性稀释剂SOVERMOL 1102、18份金红石型钛白粉R706、25份沉淀硫酸钡、0.05份催干剂二月桂酸二丁基锡、0.8份分散剂EFKA4010、0.1份流平剂BYK306、0.7份流平剂BYK358、0.9份消泡剂BYK085、0.9份防沉剂聚酰胺蜡SUPER、1.7份抗老化剂Tinuvin1130、0.85份Tinuvin 292。
固化剂为HXLV与N3900的等重量比混合物，主漆和固化剂按质量比2.5：1调和均匀后制作样板，备测。
实施例1～3中各样板的性能指标如下所示：
Figure 419792DEST_PATH_IMAGE001

Claims (5)

1.一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其特征在于，所述保护漆由主漆和固化剂两组分构成，按重量份计，主漆包含有：
生物基多元醇树脂A 20～40份
生物基多元醇树脂B 10～25份
活性稀释剂 5～15份
金红石型钛白粉 15～35份
沉淀硫酸钡 15～30份
催干剂 0.02～0.1份
分散剂 0.5～1.5份
流平剂 0.5～1.2份
消泡剂 0.5～1.2份
防沉剂 0.5～1.5份
抗老化剂 2～4份
固化剂为低粘度无溶剂脂肪族聚异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其特征在于，所述生物基多元醇A和B分别为BASF公司产SOVERMOL系列树脂中的一种或几种的组合物。
3.根据权利要求1所述的一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其特征在于，所述固化剂为BAYER公司产N3900、日本聚氨酯公司产HXLV中的一种或两种的组合物。
4.根据权利要求1所述的一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其特征在于，所述主漆可以通过1200rpm高速分散，不需要经过砂磨环节，固化剂直接使用，无需后处理。
5.根据权利要求1所述的一种基于生物基多元醇的风电叶片边缘保护漆，其特征在于，所述主漆和固化剂使用时按质量比（2～3）：1混合，无需后续添加稀释剂直接通过辊涂或刷涂即可施工，干膜厚度可以一次性达到500μm。
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