CN112745728B - 一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,其特征是:将石墨烯水性浆液、丙烯酸乳液、重钙粉、钛白粉、羟乙基纤维素水溶液、分散剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂和水混合配制成水性微纳米石墨涂料;取膨胀蛭石粉、丙烯酸乳液、分散剂、减水剂、消泡剂和水混合的A组分与硅酸盐水泥B组分在使用时混合,制成柔性硅酸盐绝热涂层涂料;将钢板表面清洁处理后涂覆柔性硅酸盐绝热涂层涂料获得绝热层,在绝热层铺设加热元件、打磨、涂覆水性微纳米石墨涂料、涂覆氟碳层,即制得。本发明将主动除冰与被动防冰结合,除冰效果好,除冰能耗低,易安装,环保,可保证风机在冰雪天的正常运行,适用于陆上和海上风机叶片的防冰和除冰。
Description
技术领域
本发明属于风力发电设备中叶片除冰涂层系统的制备,涉及一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法。本发明制备的水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统特别适用于陆上和海上风力发电设备中风机叶片的防冰和除冰。
背景技术
在能源资源逐渐增长的大背景下,化石能源将被清洁能源所代替是未来的发展趋势。风电作为最具竞争力的新能源之一,不仅在能源安全和能源供应方面有着显著的优势,也在经济增长、大气污染防治和温室气体减排中发挥重要的作用,我国风能资源极其丰富,可开发利用的风能储量约10亿kW,根据中国资源综合利用协会可再生能源专业委员会的统计数据显示,至2017年,我国在全球风电总装机国家排名列第一。在高海拔和高纬度地区,气温比较低下,室外温度处于零下的现象非常普遍,通常风机设备的叶片由于水滴的大量附着而产生覆冰,覆冰现象是一种常见的自然现象,由诸如温度、湿度、空气流速以及大气环流等多种气象因素综合决定,当温度降低到结冰点下,过冷雨雪等水性物质与固体表面接触产生冻结并层层裹覆,在表面形成覆冰,覆冰会破坏叶片翼型的气动性能、增加风机载荷、破坏风机动态平衡加速部件疲劳等,降低了发电效率,为了解冻,很多机组不得不停机,而停机又带来了发电量的损失,所以急需攻破风机叶片除冰技术,研制除冰设备,推广行业应用。
对于风机叶片的“防冰/除冰”,就冰层的结冰原理而言,防冰是通过对机体表面材料或结构进行设计使过冷的水层在机体表面不易结冰,是一种具有“主动性”的预防措施;而除冰则是一种“被动地”处理已结冰层的方式。
现有技术中,防冰材料主要有两种方法:构建超疏水表面、添加特殊材料;在叶片表面涂覆一定的涂层,通过改变涂层表面的化学组成成分,降低涂层的表面能,使其成为超疏水表面(即接触角>150°),可以降低冰或水(结冰前)与表面的黏附力,从而达到防冰或延迟结冰的效果。含氟材料的表面能最低可以达到6.7mN/m,材料中碳氟键(C—F)键能高、难极化,由此导致其表面能极低,使氟材料具有很好的憎水憎冰性;2011年南京大学的杨淑清等以铝合金板为基体,制备了6种不同的含氟涂层,研究不同含氟涂层的防冰效果,包括纯聚四氟乙烯(简称PTFE)涂层,沙化(Al2O3粉体粗糙化)PTFE涂层,PTFE分别与SNF-1、SNF-CO1混合的涂层,氟化室温硫化硅橡胶,氟化的聚氨基甲酸乙酯涂层,通过试验测定,表面这些涂层均很好地改善了基体的防冰能力,表面光滑的含氟涂层其防冰效果较粗糙化处理的效果好,是因为室温下,粗糙化的含氟涂层微/纳米级的结构可以帮助其抗冰,但当处于高湿且低温环境下,微小水分子会凝结在粗糙表面的微孔中,冰体积大于原来的水分子的体积,结冰膨胀破坏涂层的微孔结构,从而导致抗冰能力下降;华中科技大学的王洪使用纳米氟碳材料,以铜板为基材制备防冰涂料,使用乙醇作为溶剂的氟化烃,经全氟聚氧烷基碳酸氮素衍生物表面改性剂,喷涂在铜板基体上,在低温条件下,观察其接触角判定为为超疏水表面,结冰时间较未保护的铜板对比延迟了30s,且斜坡上结冰更易滑落,铜板上的纳米氟碳树脂涂层拥有较好的抗结冰效果。有机硅涂层的表面能高于含氟涂层,有机硅材料如PDMS,其表面能为21mN/m,但有机硅涂层比含氟涂层具有更低的冰黏附强度,有研究表明,氟和有机硅结合制备的氟硅低表面能涂层比单一的含氟或有机硅的低表面涂层具有更低的冰黏附力,Murase认为,涂层中的氟和有机硅成分间产生的协同效应有助于降低表面对冰的黏附力,含氟和有机硅组分的水分子定向以及相互作用力或结合能不同,扰乱了冰/涂层表面间的有序排列,从而降低了冰的黏附强度。这种疏水涂层方法是一种主动式的防冰措施,有一定的效果,但在严寒环境下依然不能达到除冰要求,加拿大使用这种方法,冬天仍然结冰导致停机。
而目前常见的叶片除冰技术包括:热力除冰、机械除冰、液体除冰。首先,热力除冰因其成本较低、除冰效果好而成为目前应用最多的一种除冰方式,其主要包括有热电阻、热空气、微波和辐射加热等方式,热电阻法是通过安装在叶片结构表层的加热元件对叶片表面加热,从而防止叶片积冰,热空气加热法一般是在叶片空腔内通入热空气加热整个叶片,通过传递热量至叶片表面从而阻止叶片积冰,而通过微波或辐射的方式除冰,与热电阻或热空气一样,主要也是通过产生一定热量防止冰层的形成或者使已结冰层融化,目前主要采用的还是通过热电阻的方式除冰或防冰;机械除冰就是用力学方法把已结冰层破碎,再使碎冰在叶片表面被气流冲击而滑落,或者利用叶片旋转时的离心力或叶片微震的形式把冰除去,这即被动除冰,采用直接击碎冰层的机械除冰方法为使用范围最广、成本较低的一种被动除冰方式;振动除冰主要是借助于外动力控制风机叶片在一定频率范围内震颤,通过使叶片与结冰层发生共振,在重力的作用下结冰层自然脱落;液体除冰主要是利用将防冰液喷洒至叶片表面,以使被喷洒防冰液的叶片表面的结冰点降低,但液体除冰的成本高、资源浪费,因而其应用范围非常小。
尽管在防冰/除冰方面做了大量工作,但以上方法在实际应用中却不如预期成功,都停留在试验研究阶段,目前还没有可靠的解决方法,在冬天及初春的结冰时期风机发电被迫停止,加拿大每到冬天风电就会因为叶片结冰而停机,带来巨额的经济损失,加政府一直在支持这方面的技术开发,但至今未找到理想的方法,因此,发电机叶片的防冰和除冰在风力发电场的建设和运行中就显得非常必要,新技术研究和开发迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有技术中的不足,提供一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法。本发明将高绝热的硅酸盐材料、加热元件、微纳米石墨导热涂层和氟碳清漆,组装获得水性微纳米石墨风电机叶片除冰涂层系统;通过绝热层,减缓热量向风力发电机叶片内部传送,达到节能效果,通过水性微纳米石墨涂层将热量快速传送到涂层表面,达到除冰效果,氟碳涂层具有优异的耐候性,同时有较好的自洁性,减轻冰的附着,通过电加热元件接通外界电源,提供热量,除掉风机叶片上的冰雪,有效融化去除风电叶片结冰,达到除冰效果,保证风机在风雪气候中正常发电。
本发明的内容是:一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,其特征是包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素(生产企业有:山东鑫莱娜新材料有限公司,C3061;上海源叶生物科技有限公司,S14172;肥城鸿瑞精细材料厂,MT-E)与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素(缓慢)加入到水中,(溶解后)得到(透明状)羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按1%~10%石墨烯水性浆液(生产企业有:厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司,KNG-CC501;上海利物盛纳米科技有限公司,LN-10R;南京先丰纳米材料科技有限公司,XF178),35%~50%丙烯酸乳液(生产企业有:四川海之科技股份有限公司,T3500;广州斯洛防水建材有限公司,RS-401;青岛恩泽化工有限公司,LNS-2361),10%~30%重钙粉(生产企业有:河南钡丰化工有限公司;莱州市银泰石材厂;成都顺美国际贸易有限公司),5%~25%钛白粉(生产企业有:上海翎睿化工有限公司,LA-101;上海顺宜化工有限公司,NTR606;潍坊恒泽化工有限公司,HZA101),5%~20%羟乙基纤维素水溶液,0.2%~0.6%分散剂(生产企业有:北京麦尔化工科技有限公司,HY-268;佛山市千佑化工有限公司,AKN-2300;东莞市合力化工贸易有限公司,BYK-182),0.1%~0.5%消泡剂(生产企业有:烟台恒鑫化工科技有限公司,THIX-568;佛山市南海大田化学有限公司,ST-60;江苏华金化工科技有限公司,SPJ-D30),0.5%~2%成膜助剂(生产企业有:广州市利厚贸易有限公司,SD-505,上海摩田化学有限公司,ncp-2,广州市双普贸易有限公司,TEXANOL),0~0.5%增稠剂(生产企业有:广州松尾贸易有限公司,0434;广州迅东化工科技有限公司,PDF-936;明光市飞洲新材料有限公司,FZ-40),以及3%~15%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中(依次)加入水、石墨烯水性浆液(或称水性石墨浆液)、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在(高速)搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在(低速)搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,最后(缓慢)加入增稠剂搅拌分散至均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:5%~15%的膨胀蛭石粉(生产企业有:灵寿县乾鑫矿产品加工厂;河北恒光矿产品有限公司;河北华朗矿业有限公司),40%~60%的丙烯酸乳液,0~0.5%的分散剂,0.1%~0.4%的减水剂(生产企业有:寿光市宏安工程材料有限公司,FDN-C;山东高强新材料科技有限公司,GQ-206S1,山东郓城辉煌新型建材科技有限公司,RM-MA),0~0.5%的消泡剂,以及24%~55%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、分散剂、减水剂、消泡剂搅拌分散均匀,再(低速下缓慢)加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥(种类:425水泥;或325水泥);
施工时,将A组分、B组分现场按A组分80%~90%、B组分10%~20%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:取(平整的)钢板(即:用作风电叶片的钢板),对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为1mm~5mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得(未干燥的)柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂(砂纸或砂轮)将(底层的)绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层(即打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层)上,涂覆2~5次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆(生产企业有:北京恒瑞硕源科技有限公司,CYWPF-1114;上海东氟化工科技有限公司,ZH-04;徐州中研科技工业有限公司,ZY-1)均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
本发明的内容中:步骤a中所述0~0.5%增稠剂为0.1~0.5%增稠剂。
本发明的内容中:步骤b中所述0~0.5%的分散剂为0.1~0.5%的分散剂。
本发明的内容中:步骤b中所述0~0.5%的消泡剂为0.1~0.5%的消泡剂。
与现有技术相比,本发明具有下列特点和有益效果:
(1)采用本发明,石墨烯是目前世界上最薄(厚度只有一个碳原子厚)、但硬度最强的纳米材料,它是一种由碳原子紧密堆积构成的二维晶体,碳原子之间以sp2杂化轨道键合形成蜂窝状的晶格,是包括富勒烯、碳纳米管、石墨在内的碳的同素异形体的基本组成单元;石墨烯具有尺寸小、电子传递速度快、导热导电性好、硬度高等优点,将石墨烯应用到涂料中,可以改善涂层的柔韧性、耐腐蚀性、抗冲击性能,还可以赋予涂料一些新的功能,例如导静电、吸波隐身、光催化等,石墨烯具有超疏水性,能防止水在叶片上的凝结和结冰,其导热性又能成为加热除冰的好材料,在叶片的防冰除冰方面有良好效果;
(2)采用本发明,将柔性硅酸盐绝热涂层、加热元件、水性微纳米石墨涂层和氟碳涂层组装在一起,通过绝热层,可以减缓热量向风力发电机叶片内部传送,达到节能的效果,通过水性微纳米石墨涂层将热量快速传送到涂层表面,达到除冰效果,氟碳涂层具有优异的耐候性,使用寿命长,同时有较好的自洁性,减轻冰的附着,通过电加热元件接通外界电源,提供热量,除掉风机叶片上的冰雪,有效融化去除风电叶片结冰,从而达到除冰效果,保证风机在风雪气候中正常发电;
(3)本发明通过硅酸盐绝热涂层,减弱加热元件释放的热量向内部传递,降低了防冰除冰能耗,有较好的节能效益,同时绝热层能安放加热元件,保证系统的组装;本发明使用了水性石墨烯涂层,水性石墨涂层具有良好的导热性,可以快速将加热元件释放的热量迅速的传输到涂层表面,融冰除冰;本发明采用水性材料,环保无污染,对保护环境有积极作用;本发明获得的系统具有柔性,能卷曲,可以通过粘贴合或者缠绕的方法安装在叶片上,施工简单、维护方便;
(4)本发明集成了绝热层、导热层、加热元件和氟碳疏水面层系统,通过工厂化的装配式生产,多功能的集成,生产效率高、质量好、操作简单;采用本发明,将主动除冰与被动防冰结合,确保除冰效果,性能可靠,实用性强;
(5)采用本发明,能可靠的除去风机叶片上的冰层,节能环保,保证风机在冰雪天的正常运行,增加发电数量,提高发电效率,带来良好的经济效率,可广泛应用于陆上和海上风机除冰。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明,但不能理解为是对本发明保护范围的限制,该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。
实施例1:
一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)羟乙基纤维素水溶液的配制方法:羟乙基纤维素与水的比例为1:50,在搅拌状态将羟丙基纤维素缓慢加入到水中,最后溶解成透明状得到羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
该水性微纳米石墨涂料的组分和质量百分比含量包括:5%的石墨烯水性浆液,40%的丙烯酸乳液,25%的重钙,10%钛白粉,10%的羟乙基纤维素水溶液,0.5%分散剂,0.1%的消泡剂,1%的成膜助剂,0.1%的增稠剂,8.3%的水;
该水性微纳米石墨涂料的制备方法是:向分散机中依次加入水、水性石墨浆液、分散剂、消泡剂、成膜助剂搅拌分散均匀;再在高速搅拌下加入依次重钙粉和钛白粉、搅拌分散至均匀;再低速下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,最后缓慢加入增稠剂搅拌分散至均匀,得到水性微纳米石墨涂料。
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:12%的膨胀蛭石粉,48%的丙烯酸乳液,0.5%的分散剂,0.1%的减水剂,0.1%的消泡剂,39.3%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、分散剂、减水剂、消泡剂搅拌分散均匀,再低速下缓慢加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥;
施工时,将A、B组分现场按A组分85%、B组分15%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备过程如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁处理过的钢板上,涂覆厚度为3mm;
(c)铺设加热元件:在上述未干燥的柔性硅酸盐绝热涂层铺设加热元件,将加热元件镶嵌到绝热层中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂将底层的多余的绝热涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层上,涂覆3次,第一次涂覆完成、自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
本方法的原理是利用石墨的导热作用,通过加热层迅速熔化结冰,利用石墨的疏水涂层,减少风电叶片的结冰,并涂刷绝热层,隔绝热量往内部传递,提高能量的利用率,这种多保险结构,能有效保障风电叶片防冰除冰。
本发明的涂层导热系数>10w/(m.k),润湿角大于120度.
实施例2-6:
主要改变水性微纳米石墨涂层中石墨烯水性浆液的百分比含量,同时改变水的百分比含量,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实施例编号 | 石墨烯水性浆液(%) | 水(%) |
2 | 1 | 12.3 |
3 | 3 | 10.3 |
4 | 7 | 6.3 |
5 | 9 | 4.3 |
6 | 10 | 3.3 |
实例2-6的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
石墨烯水性浆液主要影响涂层的导热性和疏水性,石墨烯水性浆液含量增加会增加涂层的导热性和疏水性。
实施例7-10:
主要改变水性微纳米石墨涂层中丙烯酸乳液的百分比含量,同时改变羟乙基纤维素水溶液和水的百分比含量,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实例7-10的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
丙烯酸乳液主要影响疏水性能,丙烯酸含量增加会对疏水性有提升。
实施例11-14:
主要改变水性微纳米石墨涂层中钛白粉的百分比含量,同时改变重钙的百分比含量,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实施例编号 | 钛白粉(%) | 重钙(%) |
11 | 5 | 30 |
12 | 15 | 20 |
13 | 20 | 15 |
14 | 25 | 10 |
实例11-14的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
钛白粉主要影响涂料的耐久性,钛白粉含量增加会提高涂料的耐久性,增长涂料使用寿命。
实例15-26:
主要改变水性微纳米石墨涂层中分散剂、消泡剂、成膜助剂、增稠剂的百分比含量,同时改变水的百分比含量,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实例15-26的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
各助剂含量主要影响分散性能、消泡性能、成膜性能、稠度,助剂含量增加会提高分散性能、增强消泡性能、加速成膜性能、增加稠度。
实施例27-32:
主要改变柔性硅酸盐绝热涂层中膨胀蛭石粉的百分比含量,同时改变丙烯酸乳液和水的百分比含量,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实例27-32的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
膨胀蛭石粉主要影响导热性,膨胀蛭石粉含量增加会降低导热性。
实施例33-41:
主要改变柔性硅酸盐绝热涂层中分散剂、减水剂、消泡剂的百分比含量,同时改变水的百分比含量,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实例33-41的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
各助剂含量主要影响分散性能、消泡性能、成膜性能、稠度,助剂含量增加会提高分散性能、增强消泡性能、加速成膜性能、增加稠度。
实施例42-47:
主要改变柔性硅酸盐绝热涂层A、B组分的百分比含量,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实施例编号 | A(%) | B(%) |
42 | 80 | 20 |
43 | 82 | 18 |
44 | 84 | 16 |
45 | 86 | 14 |
46 | 88 | 12 |
47 | 90 | 10 |
实例42-47的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
水泥含量主要影响绝热层强度,水泥含量越高绝热层强度越高。
实施例48-51:
主要改变水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统中的柔性硅酸盐绝热涂层的涂覆厚度,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实施例编号 | 厚度(mm) |
48 | 1 |
49 | 2 |
50 | 4 |
51 | 5 |
实例48-51的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
绝热层的涂刷厚度主要影响导热性,涂刷的绝热层越厚,导热性越差。
实施例52-54:
主要改变水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统中的水性微纳米石墨涂层的涂覆次数,其他原料及百分比同实施例1,有关参数变化如下表:
实施例编号 | 次数 |
52 | 2 |
53 | 4 |
54 | 5 |
实例52-54的配制方法和步骤同实施例1,可制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
水性微纳米石墨涂层涂刷的次数主要影响使用时间,涂刷技术越多使用寿命越长。
实施例55:
一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素(缓慢)加入到水中,(溶解后)得到(透明状)羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按1%石墨烯水性浆液,50%丙烯酸乳液,10%重钙粉,25%钛白粉,5%羟乙基纤维素水溶液,0.2%分散剂,0.1%消泡剂,0.5%成膜助剂,以及8.2%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中(依次)加入水、石墨烯水性浆液(或称水性石墨浆液)、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在(高速)搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在(低速)搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:5%的膨胀蛭石粉,60%的丙烯酸乳液,0.4%的减水剂,以及34.6%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、减水剂搅拌分散均匀,再(低速下缓慢)加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥(种类:425水泥;或325水泥);
施工时,将A组分、B组分现场按A组分80%、B组分20%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:取(平整的)钢板(即:用作风电叶片的钢板),对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为1mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得(未干燥的)柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂(砂纸或砂轮)将(底层的)绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层(即打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层)上,涂覆2次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
在制备水性微纳米石墨涂料过程中没有加入增稠剂,也可以得到水性微纳米石墨涂料,并且此时石墨烯水性浆液加入量最少,疏水性能和导热性最低。
实施例56:
一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素(缓慢)加入到水中,(溶解后)得到(透明状)羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按10%石墨烯水性浆液,35%丙烯酸乳液,20%重钙粉,5%钛白粉,20%羟乙基纤维素水溶液,0.6%分散剂,0.5%消泡剂,2%成膜助剂,以及6.9%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中(依次)加入水、石墨烯水性浆液(或称水性石墨浆液)、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在(高速)搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在(低速)搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:15%的膨胀蛭石粉,40%的丙烯酸乳液,0.4%的减水剂,以及44.6%的水,并且各组分的总和为100%;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、减水剂搅拌分散均匀,再(低速下缓慢)加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥(种类:425水泥;或325水泥);
施工时,将A组分、B组分现场按A组分90%、B组分10%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:取(平整的)钢板(即:用作风电叶片的钢板),对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为5mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得(未干燥的)柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂(砂纸或砂轮)将(底层的)绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层(即打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层)上,涂覆5次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
在制备水性微纳米石墨涂料过程中没有加入增稠剂,也可以得到水性微纳米石墨涂料,并且此时石墨烯水性浆液加入量最大,疏水性能和导热性最高。
实施例57:
一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素(缓慢)加入到水中,(溶解后)得到(透明状)羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按1%石墨烯水性浆液,50%丙烯酸乳液,10%重钙粉,25%钛白粉,5%羟乙基纤维素水溶液,0.2%分散剂,0.1%消泡剂,0.5%成膜助剂,0.1%增稠剂,以及8.1%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中(依次)加入水、石墨烯水性浆液(或称水性石墨浆液)、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在(高速)搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在(低速)搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,最后(缓慢)加入增稠剂搅拌分散至均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:5%的膨胀蛭石粉,60%的丙烯酸乳液,0.1%的分散剂,0.1%的减水剂,0.1%的消泡剂,以及34.7%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、分散剂、减水剂、消泡剂搅拌分散均匀,再(低速下缓慢)加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥(种类:425水泥;或325水泥);
施工时,将A组分、B组分现场按A组分80%、B组分20%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:取(平整的)钢板(即:用作风电叶片的钢板),对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为1mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得(未干燥的)柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂(砂纸或砂轮)将(底层的)绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层(即打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层)上,涂覆2次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
实施例58:
一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素(缓慢)加入到水中,(溶解后)得到(透明状)羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按10%石墨烯水性浆液,35%丙烯酸乳液,30%重钙粉,5%钛白粉,13%羟乙基纤维素水溶液,0.6%分散剂,0.5%消泡剂,2%成膜助剂,0.5%增稠剂,以及3.4%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中(依次)加入水、石墨烯水性浆液(或称水性石墨浆液)、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在(高速)搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在(低速)搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,最后(缓慢)加入增稠剂搅拌分散至均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:15%的膨胀蛭石粉,40%的丙烯酸乳液,0.5%的分散剂,0.4%的减水剂,0.5%的消泡剂,以及43.6%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、分散剂、减水剂、消泡剂搅拌分散均匀,再(低速下缓慢)加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥(种类:425水泥;或325水泥);
施工时,将A组分、B组分现场按A组分90%、B组分10%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:取(平整的)钢板(即:用作风电叶片的钢板),对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为5mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得(未干燥的)柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂(砂纸或砂轮)将(底层的)绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层(即打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层)上,涂覆5次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
上述实施例2-58制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的防冰/除冰的原理和具体使用方法同实施例1,省略。
实施例59:
一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素(缓慢)加入到水中,(溶解后)得到(透明状)羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按5%石墨烯水性浆液,40%丙烯酸乳液,18%重钙粉,15%钛白粉,12%羟乙基纤维素水溶液,0.3%分散剂,0.3%消泡剂,1.2%成膜助剂,0.2%增稠剂,以及8%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中(依次)加入水、石墨烯水性浆液(或称水性石墨浆液)、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在(高速)搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在(低速)搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,最后(缓慢)加入增稠剂搅拌分散至均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:10%的膨胀蛭石粉,50%的丙烯酸乳液,0.2%的分散剂,0.2%的减水剂,0.2%的消泡剂,以及39.4%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、分散剂、减水剂、消泡剂搅拌分散均匀,再(低速下缓慢)加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥(种类:425水泥;或325水泥);
施工时,将A组分、B组分现场按A组分85%、B组分15%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:取(平整的)钢板(即:用作风电叶片的钢板),对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为3mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得(未干燥的)柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂(砂纸或砂轮)将(底层的)绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层(即打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层)上,涂覆3次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
该实施例59制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的防冰/除冰的原理和具体使用方法同实施例1,省略。
实施例60:
一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,包括下列步骤:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素(缓慢)加入到水中,(溶解后)得到(透明状)羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按6%石墨烯水性浆液,37%丙烯酸乳液,20%重钙粉,15%钛白粉,12%羟乙基纤维素水溶液,0.4%分散剂,0.3%消泡剂,1.3%成膜助剂,以及8%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中(依次)加入水、石墨烯水性浆液(或称水性石墨浆液)、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在(高速)搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在(低速)搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:10%的膨胀蛭石粉,52%的丙烯酸乳液,0.3%的减水剂,以及37.7%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、减水剂搅拌分散均匀,再(低速下缓慢)加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥(种类:425水泥;或325水泥);
施工时,将A组分、B组分现场按A组分85%、B组分15%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)(平整)钢板表面清洁处理:取(平整的)钢板(即:用作风电叶片的钢板),对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为3.5mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得(未干燥的)柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层(即绝热层)中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂(砂纸或砂轮)将(底层的)绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层(即打磨后的镶嵌着加热元件的柔性硅酸盐绝热涂层)上,涂覆4次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
该实施例60制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的防冰/除冰的原理和具体使用方法同实施例1,省略。
实施例58-60主要改变绝热层的涂刷厚度和水性微纳米石墨涂料涂刷次数,绝热层的涂刷越厚导热性差,水性微纳米石墨涂料涂刷次数越多使用寿命越长。
上述实施例中:
步骤a中所述羟乙基纤维素的生产企业和产品型号有:山东鑫莱娜新材料有限公司,C3061;上海源叶生物科技有限公司,S14172;肥城鸿瑞精细材料厂,MT-E;
石墨烯水性浆液的生产企业和产品型号有:厦门凯纳石墨烯技术股份有限公司,KNG-CC501;上海利物盛纳米科技有限公司,LN-10R;南京先丰纳米材料科技有限公司,XF178;
丙烯酸乳液的生产企业和产品型号有:四川海之科技股份有限公司,T3500;广州斯洛防水建材有限公司,RS-401;青岛恩泽化工有限公司,LNS-2361;
重钙粉的生产企业和产品型号有:河南钡丰化工有限公司;莱州市银泰石材厂;成都顺美国际贸易有限公司;
钛白粉的生产企业和产品型号有:上海翎睿化工有限公司,LA-101;上海顺宜化工有限公司,NTR606;潍坊恒泽化工有限公司,HZA101;
分散剂的生产企业和产品型号有:北京麦尔化工科技有限公司,HY-268;佛山市千佑化工有限公司,AKN-2300;东莞市合力化工贸易有限公司,BYK-182;
消泡剂的生产企业和产品型号有:烟台恒鑫化工科技有限公司,THIX-568;佛山市南海大田化学有限公司,ST-60;江苏华金化工科技有限公司,SPJ-D30;
成膜助剂的生产企业和产品型号有:广州市利厚贸易有限公司,SD-505,上海摩田化学有限公司,ncp-2,广州市双普贸易有限公司,TEXANOL;
增稠剂的生产企业和产品型号有:广州松尾贸易有限公司,0434;广州迅东化工科技有限公司,PDF-936;明光市飞洲新材料有限公司,FZ-40;
步骤b中所述膨胀蛭石粉的生产企业和产品型号有:灵寿县乾鑫矿产品加工厂;河北恒光矿产品有限公司;河北华朗矿业有限公司;
减水剂的生产企业和产品型号有:寿光市宏安工程材料有限公司,FDN-C;山东高强新材料科技有限公司,GQ-206S1,山东郓城辉煌新型建材科技有限公司,RM-MA;
氟碳清漆的生产企业和产品型号有:北京恒瑞硕源科技有限公司,CYWPF-1114;上海东氟化工科技有限公司,ZH-04;徐州中研科技工业有限公司,ZY-1。
上述实施例中:所采用的各原料均为市售产品。
上述实施例中:所采用的百分比例中,未特别注明的,均为质量(重量)百分比例或本领域技术人员公知的百分比例;所述质量(重量)份可以均是克或千克。
上述实施例中:各步骤中的工艺参数和各组分用量数值等为范围的,任一点均可适用。
本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。
本发明不限于上述实施例,本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。
Claims (1)
1.一种水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统的制备方法,其特征是步骤为:
a、制备水性微纳米石墨涂料:
(a)配制羟乙基纤维素水溶液:按羟乙基纤维素与水的质量比为1:50取羟乙基纤维素和水,搅拌下将羟丙基纤维素加入到水中,得到羟乙基纤维素水溶液;
(b)制备水性微纳米石墨涂料;
配料:按1%~10%石墨烯水性浆液,35%~50%丙烯酸乳液,10%~30%重钙粉,5%~25% 钛白粉,5%~20% 羟乙基纤维素水溶液,0.2%~0.6%分散剂,0.1%~0.5%消泡剂,0.5%~2%成膜助剂,0.1~0.5% 增稠剂,以及3%~15%水的质量百分比例取各组分原料;
制备水性微纳米石墨涂料,方法是:向分散机中加入水、石墨烯水性浆液、分散剂、消泡剂、成膜助剂,搅拌分散均匀;再在搅拌下加入重钙粉和钛白粉,搅拌分散均匀;再在搅拌下加入丙烯酸乳液和羟乙基纤维素水溶液,搅拌分散均匀,最后加入增稠剂搅拌分散至均匀,即得到水性微纳米石墨涂料;
b、制备柔性硅酸盐绝热涂层涂料:
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料由A组分和B组分混合组成,其中:
所述A组分的质量百分比组成包括:5%~15%的膨胀蛭石粉,40%~60%的丙烯酸乳液,0.1~0.5%的分散剂,0.1%~0.4%的减水剂,0.1~0.5%的消泡剂,以及24%~55%的水;
该柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分的配制方法是:向分散机中依次加入水、丙烯酸乳液、分散剂、减水剂、消泡剂搅拌分散均匀,再加入膨胀蛭石粉搅拌分散均匀,得到柔性硅酸盐绝热涂层涂料A组分;
所述B组分为硅酸盐水泥;
施工时,将A组分、B组分现场按A组分80%~90%、B组分10%~20%的质量百分比取量、混合均匀,即制得柔性硅酸盐绝热涂层涂料;
c、制备水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统,制备步骤如下:
(a)钢板表面清洁处理:取钢板,对钢板表面进行除锈、除尘、除污处理,获得表面清洁的钢板;
(b)铺设绝热层:将所述柔性硅酸盐绝热涂层涂料均匀涂覆到表面清洁的钢板上,涂覆厚度为1mm~5mm,得柔性硅酸盐绝热涂层;该柔性硅酸盐绝热涂层即绝热层;
(c)铺设加热元件:在上述步骤(b)所得柔性硅酸盐绝热涂层铺设加热元件,将加热元件镶嵌到柔性硅酸盐绝热涂层中去,再放置至绝热层干燥;
(d)打磨:用细砂将绝热层多余的涂层打磨掉,露出加热元件,获得平整的柔性硅酸盐绝热涂层;
(e)涂覆水性微纳米石墨涂料:将水性微纳米石墨涂料均匀涂覆到平整的柔性硅酸盐绝热涂层上,涂覆2~5次,第一次涂覆完成、经自然干燥后进行第二次涂覆,干燥后得到水性微纳米石墨导热涂层;
(f)涂覆氟碳层:将氟碳清漆均匀涂覆到水性微纳米石墨导热涂层上,涂覆至完全覆盖,即制得水性微纳米石墨风电叶片除冰涂层系统。
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