CN114316763A - 一种环保型风电叶片面漆及其制备方法、使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型风电叶片面漆及其制备方法、使用方法，该面漆由重量比为1：0.5‑1的A组分和B组分组成：A组分包括以下重量份组分：NH当量为400‑410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂45‑70份，防尘剂1‑2份，消光剂3‑5份，流平剂0.2‑0.4份，消泡剂1‑2份，分散剂0.2‑0.4份，金红石型钛白粉15‑30份，炭黑色浆0.5‑2份，紫外吸收剂1‑3份；B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899‑80弹性耐候固化剂65‑85份，HDI三聚体2‑15份，脂肪族异氰酸酯单体10‑25份。本发明具有绿色环保、固含量高、光泽度低、各项物理机械性能优异、耐紫外线好和施工方便的特点。

Description

一种环保型风电叶片面漆及其制备方法、使用方法

技术领域

本发明涉及风电叶片面漆技术领域，具体是指一种环保型风电叶片面漆及其制备方法、使用方法。

背景技术

风电叶片是风电机组最核心的部位之一，需要长期工作在强紫外线照射、风沙侵蚀、高低温变化及冰雪雨蚀等恶劣环境中。此外，大型叶片的安装极其麻烦且昂贵，一般要求工作维护周期在10年以上，因此，风电叶片的防护显得特别重要。市场上的风电叶片主要由玻璃纤维增强环氧树脂等复合材料制造成型的，打磨后涂覆底漆和面漆进行防护。

传统的溶剂型风电叶片防护面漆为丙烯酸聚氨酯，施工固含量一般在40-50%，VOC排放量大，造成环境污染，将逐渐被淘汰或被严格限制使用；水性风电叶片面漆虽然VOC排放低，但存在各项性能差、使用寿命短、冬天施工固化困难等弊端，不能满足风电叶片面漆的技术指标要求；近年来出现的各种高固体份或超高固体份涂料，虽然环保，但制成的涂层光泽高，很难消光，难以达到风电叶片面漆光泽度≤30°的要求，必须加入大量消光剂和大量有机溶剂才能达到目的，反过来又增大了VOC排放，达不到环保要求。因此迫切需要开发一种超高固含量、光泽度低、满足风电叶片各项技术要求的防护面漆。

发明内容

本发明的目的是提供一种环保型风电叶片防护面漆及其制备方法、使用方法，具有绿色环保、固含量高、光泽度低、各项物理机械性能优异、耐紫外线好和施工方便的特点。

本发明可以通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种环保型风电叶片面漆，由重量比为1：0.5-1的A组分和B组分组成：

A组分包括以下重量份组分：NH当量为400-410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂45-70份，防尘剂1-3份，消光剂3-5份，流平剂0.2-0.4份，消泡剂1-2份，分散剂0.2-0.4份，颜金红石型钛白粉15-30份，炭黑色浆0.5-2份，紫外吸收剂1-3份；

B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899-80弹性耐候固化剂60-85份，HDI三聚体2-15份，脂肪族异氰酸酯单体15-25份。

具体地，本发明中A组分选用K8800改性脂肪族仲胺基树脂主要是基于其无溶剂、易于消除光泽的特性，加入少量的消光剂便能使表面涂层光泽度达到30°以下的要求，而不会明显增加A组份的粘度。B组分选用G4899-80弹性耐候固化剂主要是基于风电叶片面漆有30%以上断裂伸长率要求，该弹性固化剂增强涂层形变和弹性，增加耐风沙打击和抗雨蚀功能。当上述A组分-NHR基团和B组分的-NCO基团按当量比混合后，反应产生含有强极性脲键的聚脲高分子涂膜。具有高强度、高耐候、高耐风沙打击和抗雨蚀的能力。

进一步地，K8800改性脂肪族仲胺基树脂为氟硅改性脂肪族二元胺树脂。该成分采用中国发明专利CN201811647569.1的方法制备，由广东坚派新材料有限公司生产。具体地，选用该成分是基于其具有无溶剂环保的优点。具体地，选用该成分是基于其易于消光，只需加入少量消光剂就能达到涂层光泽度的优点。

进一步地，A组份由K8800、颜料和其他助剂混合后分散研磨所得，不添加溶剂，固体份为95-100%。

进一步地，高固含G4899-80弹性耐候固化剂为聚酯二元醇改性异佛尔酮二异氰酸酯，该成分由广东坚派新材料有限公司生产。具体地，选用该成分是基于其可以赋予涂层弹性和柔韧性的优势

进一步地，聚酯二元醇改性异氰酸酯的NCO值为4.4-4.8%。具体地，选用该范围的技术出发点是基于其粘度适中，便于后续施工

进一步地，脂肪族异氰酸酯单体为氢化二苯基甲烷二异氰酸酯。具体地，选用该成分是基于其能增加涂膜强度的优势

本发明的另外一个方面在于上述环保型风电叶片面漆的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、A组分制备：向搅拌缸中加入刷涂聚脲树脂K8800，以400-800r/min的搅拌速度开始搅拌，然后依次向搅拌缸中加入分散剂、流平剂、消泡剂、消光剂，搅拌15min后再向搅拌缸中加入钛白粉和炭黑色浆及紫外吸收剂，高速搅拌30min以上至混合物细度至30um，得A组分；

S2、B组分制备：将HDI三聚体、G4899-80弹性耐候固化剂和脂肪族异氰酸酯单体加入搅拌缸中，以400-800r/min的搅拌速度分散20min以上，得B组分；

S3、分装待用：取质量比A :B=1：0.5-1的A组分和B组分并分别独立包装。

本发明的另外一个方面在于保护上述环保型风电叶片面漆的使用方法，包括以下步骤：将质量比为1：0.5-1的A组分和B组分混合均匀得涂料混合物，然后采用滚涂或刷涂或喷涂的方式将涂料混合物涂覆于风电叶片底漆或环氧玻璃钢上。

本发明一种环保型风电叶片面漆及其制备方法、使用方法，具有如下的有益效果：

在本发明中，A组分选用K8800改性脂肪族仲胺基树脂主要是基于其无溶剂、易于消除光泽的特性，加入少量的消光剂便能使表面涂层光泽度达到30°以下的要求，而不会明显增加A组份的粘度。B组分选用G4899-80弹性耐候固化剂主要是基于风电叶片面漆有30%以上断裂伸长率要求，该弹性固化剂增强涂层形变和弹性，增加耐风沙打击和抗雨蚀功能。当上述A组分-NHR基团和B组分的-NCO基团按当量比混合后，反应产生含有强极性脲键的聚脲高分子涂膜，附着能力强。具有高强度、高耐候、高耐风沙打击和抗雨蚀的能力。此外，本发明的双组分在充分混合均匀后，可以直接采用滚涂或刷涂或喷涂的方式将涂料混合物涂覆于风电叶片表面，有效简化施工过程。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明产品作进一步详细的说明。

本发明公开了一种环保型风电叶片面漆，由重量比为1：0.5-1的A组分和B组分组成：

A组分包括以下重量份组分：NH当量为400-410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂45-70份，防尘剂1-3份，消光剂3-5份，流平剂0.2-0.4份，消泡剂1-2份，分散剂0.2-0.4份，金红石型钛白粉15-30份，炭黑色浆0.5-2份，紫外吸收剂1-3份；

B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899-80弹性耐候固化剂65-85份，HDI三聚体2-15份，脂肪族异氰酸酯单体15-25份。

进一步地，K8800改性脂肪族仲胺基树脂为氟硅改性脂肪族二元胺树脂。

该成分采用专利号ZL 2018 1 1647569.1的方法制备，由广东坚派新材料有限公司生产，兼有消光性能及附着力促进效果。

进一步地，A组份由K8800、颜料和其他助剂混合后分散研磨所得，不添加溶剂，固体份为95-100%。

进一步地，高固含G4899-80弹性耐候固化剂为聚酯二元醇改性异佛尔酮二异氰酸酯，由广东坚派新材料有限公司生产。

进一步地，聚酯二元醇改性异氰酸酯的NCO值为4.4-4.8%。

进一步地，脂肪族异氰酸酯单体为氢化二苯基甲烷二异氰酸酯。

本发明的另外一个方面在于保护上述环保型风电叶片面漆的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、A组分制备：向搅拌缸中加入刷涂聚脲树脂K8800，以400-800r/min的搅拌速度开始搅拌，然后依次向搅拌缸中加入分散剂、流平剂、消泡剂、消光剂，搅拌15min后再向搅拌缸中加入颜料，高速搅拌30min以上至混合物细度至30um，得A组分；；

S2、B组分制备：将HDI三聚体、G4899-80弹性耐候固化剂和脂肪族异氰酸酯单体加入搅拌缸中，以400-800r/min的搅拌速度分散20min以上，得B组分；

S3、分装待用：取质量比A :B=1：0.5-1的A组分和B组分并分别独立包装。

本发明的另外一个方面在于保护上述环保型风电叶片面漆的使用方法，包括以下步骤：将质量比为1：0.5-1的A组分和B组分混合均匀得涂料混合物，然后采用滚涂或刷涂或喷涂的方式将涂料混合物涂覆于风电叶片底漆或环氧玻璃钢上。

实施例1

本发明公开了一种环保型风电叶片面漆，由重量比为1 :0.5的A组分和B组分组成：

A组分包括以下重量份组分：NH当量为400-410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂65份，防尘剂3份，消光剂4份，流平剂0.3份，消泡剂1份，分散剂0.4份，钛白粉24份，炭黑色浆1份，紫外吸收剂2份；

B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899-80弹性耐候固化剂67份，

HDI三聚体3份，脂肪族异氰酸酯单体30份。

实施例2

本发明公开了一种环保型风电叶片面漆，由重量比为1 :0.7的A组分和B组分组成：

A组分包括以下重量份组分：NH当量为400-410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂68份，防尘剂2份，消光剂4份，流平剂0.2份，消泡剂2份，分散剂0.3份，钛白粉21份，炭黑色浆0.9份，紫外吸收剂1份；

B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899-80弹性耐候固化剂75份，

HDI三聚体8份，脂肪族异氰酸酯单体17份。

实施例3

本发明公开了一种环保型风电叶片面漆，由重量比为1 :0.8的A组分和B组分组成：

A组分包括以下重量份组分：NH当量为400-410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂69份，防尘剂1份，消光剂4份，流平剂0.4份，消泡剂1.5份，分散剂0.2份，钛白粉20份，炭黑色浆0.9份，紫外吸收剂3份；

B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899-80弹性耐候固化剂80份，

HDI三聚体8份，脂肪族异氰酸酯单体12份。

实施例4

本发明公开了一种环保型风电叶片面漆，由重量比为1：0.5的A组分和B组分组成：

A组分包括以下重量份组分：NH当量为400-410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂70份，防尘剂1.5份，消光剂4份，流平剂0.3份，消泡剂1.5份，分散剂0.3份，钛白粉19份，炭黑色浆0.9份，紫外吸收剂2份；

B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899-80弹性耐候固化剂85份，

HDI三聚体5份，脂肪族异氰酸酯单体10份。

实施例5

本发明的另外一个方面在于保护上述环保型风电叶片面漆的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、A组分制备：向搅拌缸中加入刷涂聚脲树脂K8800，以400-800r/min的搅拌速度开始搅拌，然后依次向搅拌缸中加入分散剂、流平剂、消泡剂、消光剂，搅拌15min后再向搅拌缸中加入钛白粉和炭黑浆及紫外吸收剂，搅拌30min以上至混合物细度至40um，得A组分；；

S2、B组分制备：将HDI三聚体、G4899-80弹性耐候固化剂和脂肪族异氰酸酯单体加入搅拌缸中，以400-800r/min的搅拌速度分散20min以上，得B组分；

S3、分装待用：取质量比A :B=1：0.5-1的A组分和B组分并分别独立包装。

实施例6

本发明的另外一个方面在于保护上述环保型风电叶片面漆的使用方法，包括以下步骤：将质量比为1：0.5-1的A组分和B组分混合均匀得涂料混合物，然后采用滚涂或刷涂或喷涂的方式将涂料混合物涂覆于风电叶片底漆或环氧玻璃钢上。

为验证本发明产品的性能，以实施例6的制备方法分别制备实施例1-3，然后采用实施例6的方法进行喷涂，然后进行相关性能测试，具体测试效果如下表所示：

表1 性能测试结果

上述实施例仅为本发明的具体实施例，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环保型风电叶片面漆，其特征在于由重量比为1：0.5-1的A组分和B组分组成：

所述A组分包括以下重量份组分：NH当量为400-410的K8800改性脂肪族仲胺基树脂45-70份，防尘剂1-3份，消光剂3-5份，流平剂0.2-0.4份，消泡剂1-2份，分散剂0.2-0.4份，颜金红石型钛白粉15-30份，炭黑色浆0.5-2份，紫外吸收剂1-3份；

所述B组分包括以下重量份的组分：高固含G4899-80弹性耐候固化剂65-85份，HDI三聚体2-15份，脂肪族异氰酸酯单体10-25份。

2.根据权利要求1所述的环保型风电叶片面漆，其特征在于：所述K8800改性脂肪族仲胺基树脂为氟硅改性脂肪族二元胺树脂。

3.该成分采用专利号ZL 2018 1 1647569.1的方法制备，由广东坚派新材料有限公司生产

根据权利要求2所述的环保型风电叶片面漆，其特征在于：所述K8800改性脂肪族仲胺基树脂为氟硅改性的脲基化合物。

4.根据权利要求3所述的环保型风电叶片面漆，其特征在于：所述A组份由K8800、颜填料和其他助剂混合后分散研磨所得，不添加溶剂，固体份为95-100%。

5.根据权利要求1所述的环保型风电叶片面漆，其特征在于：所述高固含G4899-80弹性耐候固化剂为聚酯二元醇改性异佛尔酮二异氰酸酯；该成分由广东坚派新材料有限公司生产。

6.根据权利要求5所述的环保型风电叶片面漆，其特征在于：所述聚酯二元醇改性异氰酸酯的NCO值为4.4-4.8%。

7.根据权利要求1所述的环保型风电叶片面漆，其特征在于：所述脂肪族异氰酸酯单体为氢化二苯基甲烷二异氰酸酯。

8.一种权利要求1至7任一项所述的环保型风电叶片面漆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、A组分制备：向搅拌缸中加入改性聚脲树脂K8800，以400-800r/min的搅拌速度开始搅拌，然后依次向搅拌缸中加入分散剂、流平剂、消泡剂、消光剂，搅拌15min后再向搅拌缸中加入钛白粉和炭黑色浆及紫外吸收剂，搅拌30min以上至混合物细度至30um，得A组分；；

S2、B组分制备：将HDI三聚体、G4899-80弹性耐候固化剂和脂肪族异氰酸酯单体加入搅拌缸中，以400-800r/min的搅拌速度分散20min以上，得B组分；

S3、分装待用：取质量比A :B=1：0.5-1的A组分和B组分并分别独立包装。

9.一种权利要求1至7任一项所述的环保型风电叶片面漆的使用方法，其特征在于包括以下步骤：将质量比为1：0.5-1的A组分和B组分混合均匀得涂料混合物，然后采用滚涂或刷涂或喷涂的方式将涂料混合物涂覆于风电叶片底漆或环氧玻璃钢上。