CN114316765A - 一种风电叶片涂料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风电叶片涂料及其制备方法，所述风电叶片涂料由甲组分和乙组分按质量比1:1～1.2，滴加催化剂制备而得，所述甲组分由羟基树脂、颜料、填料、分散剂、消泡剂、流平剂、光稳定剂、溶剂组成；所述羟基树脂有低聚物四元醇、低聚物三元醇、低聚物二元醇、溶剂、二异氰酸酯组成，所述乙组分为为缩二脲二异氰酸酯，二苯甲烷二异氰酸酯三聚体，甲苯二异氰酸酯三聚体，异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，1，6己二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。本发明制备的风电叶片涂料拥有良好的耐磨性能，拉伸强度和断裂伸长率高，附着力强，耐候性好。
Description
技术领域
本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种风电叶片涂料及其制备方法。
背景技术
风能做为一种清洁的可再生能源，中国新能源战略开始把大力发展风力发电设为重点。中国风力等新能源发电行业的发展前景十分广阔，由于我国风力发电场所处的地域宽广，风机系统会遭遇各种恶劣环境的侵蚀，如风沙、紫外光辐射、温差、雨雪等。为保证风电装备的服务寿命，必须采取相关的保护措施，而涂料保护就是其中的一个重要环节。
风电行业在我国作为新兴产业，发展初期主要依靠引进吸收国外技术，其相关配套也一度为进口产品所垄断，风电配套的涂料也是如此。但是进口的风电涂料大多是针对外国的风电环境设计的，并不一定适合我国的环境需求，存在水土不服的情况。
发明内容
本发明的目的是制备一种风电叶片涂料，针对我国东北，西北，华北地区的气候环境，涂料具有优异的耐磨性，耐候性和机械性能。
本发明的技术方案为：
风电叶片涂料由甲组分和乙组分按质量比1:1～1.2，滴加催化剂制备而得，所
述甲组分由以下质量百分比含量的组分组成：
所述的羟基树脂由低聚物四元醇、低聚物三元醇、低聚物二元醇、二异氰酸酯与溶剂组成；所述乙组分为缩二脲二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、1，6己二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。
进一步，所述的羟基树脂按各组分百分比含量计由低聚物四元醇5～30％、低聚物三元醇5～20％、低聚物二元醇0～20％、二异氰酸酯2～5％与溶剂40～60％组成；所述的羟基树脂制备方法为混合低聚物四元醇，低聚物三元醇，低聚物二元醇与溶剂的80％-90％搅拌均匀，滴加二异氰酸酯与剩余溶剂的混合液，滴加结束后升温至60℃-80℃，保温反应8h，降温出料，即得所述羟基树脂。
进一步，所述低聚物四元醇为聚己内酯四元醇、聚醚四元醇、聚酯四元醇中的一种或几种；所述低聚物三元醇为聚己内酯三元醇、聚醚三元醇、聚酯三元醇中的一种或几种；所述低聚物二元醇为聚己内酯二元醇、聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或几种；所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1，6己二异氰酸酯中的一种或几种。
进一步，所述的颜料为钛白粉、炭黑、氧化锌、锌钡白中的一种或几种；所述填料为气相二氧化硅、云母粉、硫酸钡中的一种或几种；所述分散剂为BYK-110、BYK-161、BYK162、BYK180中的一种或几种；所述消泡剂为BYK-060N、BYK-066N、BYK-054、BYK-141中的一种或几种；所述流平剂为BYK-356、BYK-333、BYK-306、BYK-358N中的一种或几种；所述光稳定剂为Tinuvin1130、Cyagard UV-1164L、Tinuvin292、Eversorb 40s、Eversorb81、Eversorb95中的一种或几种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二氯化二甲基锡、环烷酸锌、异辛酸锌中的一种或几种。
进一步，所述的溶剂为二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己酮、丁酮中的一种或几种。
本发明的第二方面在于提供所述风电叶片涂料制备方法如下：(1)甲组分制备方法如下：将羟基树脂、颜料、填料、分散剂、消泡剂、流平剂、光稳定剂及溶剂加入快手瓶中，在快手分散机上分散2h，即得甲组分；(2)所述风电叶片涂料的制备方法：将甲、乙组分按重量比1:1～1.2的配比配置，滴加甲乙混合物质量0.01～0.06％的催化剂后搅拌均匀，即得风电叶片涂料。
本发明的有益效果：本发明制备的风电叶片涂料拥有良好的耐磨性能，拉伸强度和断裂伸长率高，附着力强，耐候性好。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的说明。
实施例1
羟基树脂的制备：称取聚己内酯四元醇25g，聚己内酯三元醇15g，聚己内酯二元醇5g，二甲苯45g于三口烧瓶中，搅拌滴加5g异佛尔酮二异氰酸酯和5g二甲苯的混合溶液，滴速控制在1-2滴每秒，滴加完毕后，升温至80℃，保温反应8h，降温出料即得羟基树脂A1。
实施例2
羟基树脂的制备：称取聚酯四元醇15g，聚己内酯三元醇10g，聚碳酸酯二醇10g乙酸丁酯45g于三口烧瓶中，搅拌滴加4g异佛尔酮二异氰酸酯和6g乙酸丁酯的混合溶液，滴速控制在1-2滴每秒，滴加完毕后，升温至80℃，保温反应8h，降温出料即得羟基树脂A2。
实施例3
羟基树脂的制备：称取聚己内酯四元醇30g，聚醚三元醇15g，聚醚二元醇5g，乙酸乙酯40g于三口烧瓶中，搅拌滴加5g二环己基甲烷二异氰酸酯和5g环己酮的混合溶液，滴速控制在1-2滴每秒，滴加完毕后，升温至60℃，保温反应8h，降温出料即得羟基树脂A3。
实施例4
羟基树脂的制备：称取聚醚四元醇20g，聚己内酯三元醇20g，环己酮50g于三口烧瓶中，搅拌滴加4g六亚甲基二异氰酸酯和6g环己酮的混合溶液，滴速控制在1-2滴每秒，滴加完毕后，升温至60℃，保温反应8h，降温出料即得羟基树脂A4。
实施例5
甲组分的制备：称取羟基树脂A1 30g，钛白粉10g，气相二氧化硅3g，硫酸钡7g，BYK-180 2g，BYK-066N 0.6g，BYK-358N 0.4g，Tinuvin1130 2g，Tinuvin292 1g，乙酸丁酯44g，玻璃微珠80g加入快手瓶中，在快手分散机上分散2h，制得甲组分1。
实施例6
甲组分的制备：称取羟基树脂A2 32g，钛白粉10g，气相二氧化硅4g，云母粉8g，BYK-162 1.5g，BYK-054 0.5g，BYK-306 0.5g，Eversorb40s 1g，Eversorb 95 0.5g，乙酸丁酯42g，玻璃微珠80g加入快手瓶中，在快手分散机上分散2h，制得甲组分2。
实施例7
甲组分的制备：称取羟基树脂A3 30g，钛白粉10g，纳米氧化锌5g，云母粉10g，BYK-180 1.5g，BYK-054 0.5g，BYK-333 0.5g，Tinuvin1130 1.5g，Tinuvin292 1.5g，乙酸丁酯39.5g，玻璃微珠80g加入快手瓶中，在快手分散机上分散2h，制得甲组分3。
实施例8
甲组分的制备：称取羟基树脂A4 35g，锌钡白10g，纳米氧化锌5g，气相二氧化硅3g，云母粉8g，BYK-180 1.5g，BYK-066N0.5g，BYK-358N0.5g，Eversorb81 1.5g，Eversorb951.5g，乙酸丁酯33.5g，玻璃微珠80g加入快手瓶中，在快手分散机上分散2h，制得甲组分4。
实施例9
风电涂料的制备：称取100g甲组分1和115g1，6己二异氰酸酯缩二脲，加入0.025g环烷酸锌混合搅拌30min，即得风电涂料A。
实施例10
风电涂料的制备：称取100g甲组分2和120g1，6己二氰酸酯三聚体，加入0.03g二月桂酸二丁基锡混合搅拌30min，即得风电涂料B。
实施例11
风电涂料的制备：称取100g甲组分3和100g异佛尔酮二异氰酸酯三聚体，加入0.028g二醋酸二丁基锡混合搅拌30min，即得风电涂料C。
实施例12
风电涂料的制备：称取100g甲组分4和118g二苯甲烷二异氰酸酯三聚体，加入0.04g异辛酸锌混合搅拌30min，即得风电涂料D。
将制备的涂料使用喷涂法制备得到风电涂料样板，按照GB/T 528—2009对涂层的拉伸强度和伸长率进行测试；按照GB/T 23988—2009对涂层的耐磨性进行测试；按照GB/T23987—2009(UVB)对涂层的耐候性进行测试，结果如下表1：
表1性能测试表
| 风电涂料A | 风电涂料B | 风电涂料C | 风电涂料D | |
| 拉伸强度/Mpa | 47.107 | 41.231 | 43.632 | 45.781 |
| 断裂伸长率/％ | 507.57 | 461.51 | 501.23 | 514,84 |
| 耐磨性/L·um<sup>-1</sup> | 7.21 | 7.18 | 8.05 | 7.43 |
| 耐候性/h | 1800 | 1600 | 1600 | 1800 |
本公开已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反，在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰，均属本公开的专利保护范围。
Claims (6)
1.一种风电叶片涂料，其特征在于：由甲组分和乙组分按质量比1:1～1.2，滴加催化剂制备而得，所述甲组分由以下质量百分比含量的组分组成：
所述的羟基树脂由低聚物四元醇、低聚物三元醇、低聚物二元醇、二异氰酸酯与溶剂组成；
所述乙组分为缩二脲二异氰酸酯、二苯甲烷二异氰酸酯三聚体、甲苯二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯三聚体、1，6己二异氰酸酯三聚体中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的风电叶片涂料，其特征在于：所述的羟基树脂按各组分百分比含量计由低聚物四元醇5～30％、低聚物三元醇5～20％、低聚物二元醇0～20％、二异氰酸酯2～5％与溶剂40～60％组成；所述的羟基树脂制备方法为混合低聚物四元醇，低聚物三元醇，低聚物二元醇与溶剂的80％-90％搅拌均匀，滴加二异氰酸酯与剩余溶剂的混合液，滴加结束后升温至60℃-80℃，保温反应8h，降温出料，即得所述羟基树脂。
3.根据权利要求1所述的风电叶片涂料，其特征在于：所述低聚物四元醇为聚己内酯四元醇、聚醚四元醇、聚酯四元醇中的一种或几种；所述低聚物三元醇为聚己内酯三元醇、聚醚三元醇、聚酯三元醇中的一种或几种；所述低聚物二元醇为聚己内酯二元醇、聚醚二元醇、聚酯二元醇、聚碳酸酯二元醇、聚四氢呋喃二醇中的一种或几种；所述二异氰酸酯为异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、1，6己二异氰酸酯中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的风电叶片涂料，其特征在于：所述的颜料为钛白粉、炭黑、氧化锌、锌钡白中的一种或几种；所述填料为气相二氧化硅、云母粉、硫酸钡中的一种或几种；所述分散剂为BYK-110、BYK-161、BYK162、BYK180中的一种或几种；所述消泡剂为BYK-060N、BYK-066N、BYK-054、BYK-141中的一种或几种；所述流平剂为BYK-356、BYK-333、BYK-306、BYK-358N中的一种或几种；所述光稳定剂为Tinuvin1130、Cyagard UV-1164L、Tinuvin292、Eversorb 40s、Eversorb81、Eversorb95中的一种或几种；所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二氯化二甲基锡、环烷酸锌、异辛酸锌中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的风电叶片涂料，其特征在于：所述的溶剂为二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己酮、丁酮中的一种或几种。
6.权利要求1-5所述任一项风电叶片涂料的制备方法，其特征在于：(1)甲组分制备方法如下：将羟基树脂、颜料、填料、分散剂、消泡剂、流平剂、光稳定剂及溶剂按配比加入快手瓶中，在快手分散机上分散2h，即得甲组分；(2)所述风电叶片涂料的制备方法：将甲、乙组分按1:1～1.2的配比配置，滴加甲乙混合物质量0.01～0.06％的催化剂后搅拌均匀，即得风电叶片涂料。
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