一种水性风电叶片底面合一涂料及其制备方法技术

技术编号:31015101 阅读:59 留言:0更新日期:2021-11-30 02:54
本发明专利技术公开了一种水性风电叶片底面合一涂料及其制备方法,其配方组成包括A组分和B组分,所述A组分重量百分比为:丙烯酸改性水分散体型多元醇树脂乳液55%~65%;无机颜填料15%~25%;去离子水14~16.5%;助剂3.5%~6%;所述B组份为改性多异氰酸酯100%;涂装前将A组份与B组份按5:1的比例均匀混合,充分反应后使用;本发明专利技术的涂料,在耐盐碱性、耐候性、耐磨性、抗低温冻融性等方面性能优异,成膜性能佳,且属于纯水性环保产品底面二合一涂料,绿色环保、施工便捷,减少了施工环节,降低了施工及可维护成本;本发明专利技术可运用于沿海或海上风力发电叶片中后段的防护涂装。片中后段的防护涂装。

【技术实现步骤摘要】
一种水性风电叶片底面合一涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及风电涂料
,具体涉及一种双组份水性风电叶片底面合一涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着我国风电产业的蓬勃发展,对高性能高耐蚀风电叶片涂料的需求用量也随之提高。叶片是风电发电装置中最基础和最关键的组成部件之一,目前实际市场大范围选用玻璃钢复材作为叶片材质,主要就是环氧树脂、不饱和树脂等塑料渗入长度不同的玻璃纤维或碳纤维而做成的增强塑料。但是,以环氧玻璃为基础的增强复材,在风吹日晒紫外老化、沿海高盐雾腐蚀、化学污染、高温高湿、耐雨水侵蚀等工作环境中,容易因化学腐蚀、自然老化等影响,使得叶片逐渐损失原有材质的物化性能。因此通常对风电叶片表层进行涂装保护。
[0003]风电叶片涂料不仅需要具备长效耐候且高耐蚀等性能,同时还应满足工作环境对涂料所提出的耐磨性、抗冲击性、柔韧性、防低温冰冻等材质性能要求。如此,才能有效保护叶片长期具有光滑表面,用以提高风能转化率。
[0004]近年来,风电叶片涂料技术不断创新,新技术、新产品不断涌现。但目前市面上仍然以溶剂型风电叶片涂料为主,施工过程及施工后会释放出大量的挥发性溶剂,污染环境,影响生态,存在潜在的不安全隐患。这与以清洁能源著称的风力发电的环保属性极其不符,更是与我国节能减排相悖。虽然有部分企业已经开始使用环保型风电涂料,可目前市面上包括国外同类产品,依然是以底漆加面漆的涂装方案形成涂装体系,这在涂料成本、施工周期、便捷可维护性等方面,依然存在问题。
[0005]因此,开发一种环保、施工与维护经济便捷、能有效保护叶片长期具有光滑表面以提高风能转化率的风电叶片涂料就成了市场所需。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的之一,就在于提供一种水性风电叶片底面合一涂料,以解决上述问题。
[0007]为了达到上述目的,本专利技术采取了以下技术方案。
[0008]一种水性风电叶片底面合一涂料,包括A组分和B组分,
[0009]所述A组分各组成如下:水性聚酯多元醇树脂分散体25%~30%;含氟多羟基聚丙烯酸树脂乳液30%~35%;分散剂1%~2%;消泡剂0.2%~0.4%;润湿剂 0.2%~0.4%;流变助剂0.2%~0.4%;光稳定剂0.3%~0.5%;pH值调节剂0.2%~ 0.4%;增稠剂0.2%~0.5%;钛白粉15%~18%;云母粉5%~6%;空心玻璃微珠2%~ 5%;分散介质水14~16.5%;
[0010]所述B组分为:改性多异氰酸酯100%。
[0011]以上双组分原料在涂装前以(4~6):(1~2)的比例均匀充分混合反应后使用。
[0012]优选地,所述改性多异氰酸酯为聚硅

多元醇醚改性多异氰酸酯。
[0013]本专利技术的涂料是由A组份和B组份充分混合反应所得。B组分中的水分散型聚硅

多元醇醚改性多异氰酸酯与A组分中的含刚性链段的多羟基基团的丙烯酸树脂,通过化学交联反应形成致密的网状结构;再通过助剂与颜填料的优选配比,赋予涂料所需的物化性能。
[0014]其中:A、B组份骨架通过化学交联反应本身能形成致密的网状结构防护层,再加上颜填料(如云母粉、玻璃微珠粉等)的协同阻隔防腐功用,将对底材形成系统阻隔屏蔽防腐防护包裹层(使得该涂层具备通用底漆功能),同时骨架中的柔性链段、含氟多羟基基团、Si

O键及其它功能助剂(如光稳定剂、玻璃微珠粉等)的共同反应作用下,使得涂层表面更具光滑平整性(提高涂层的光泽度),并具备长久耐候、耐温变等通常面漆才具备的功能防护性能。
[0015]本专利技术的涂料,之所以能够底面合一,是因为该产品不仅拥有在风电叶片基材上良好的附着力、柔韧性等机械性能(底漆必备性能),还具有极佳的耐候性、耐蚀性及耐磨性(面漆具备性能)。
[0016]优选地,所述分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂。
[0017]优选地,所述消泡剂为含硅高分子聚合物消泡剂,比如BYK

028。
[0018]优选地,所述润湿剂为烷基乙氧基醚类润湿剂。
[0019]优选地,所述流变助剂为改性聚脲类流变剂。
[0020]优选地,所述光稳定剂为高分子类受阻铵光稳定剂。
[0021]优选地,所述PH调节剂为铵盐类PH调节剂。
[0022]优选地,所述增稠剂为碱溶胀式缔合型增稠剂,比如ASE

60。
[0023]优选地,所述钛白粉为金红石型钛白粉。
[0024]优选地,所述云母粉为绢云母粉。
[0025]优选地,所述空心玻璃微珠为硅铝基空心玻璃微珠粉。
[0026]本专利技术的空心玻璃微珠粉所起作用包括:(1)可有效增强涂料流动性能; (2)对涂层能提供有效的隔热及保温防护功用(高山或海上风电平台需经受昼夜温差大的气温环境);(3)填充增白,提高光泽;(4)一定程度上提高涂层耐温、耐磨性能。
[0027]优选地,所述分散介质水为去离子水。
[0028]本专利技术的目的之二,在于提供一种上述的水性风电叶片底面合一涂料的制备方法,采用的技术方案为,所述A组分的制备包括以下步骤:
[0029](1)分别投入水、分散剂、消泡剂、润湿剂、流变剂、光稳定剂,利用搅拌设备以600~800rpm速率分散10~15min,充分搅拌混合均匀;
[0030](2)调整(1)的搅拌速率至200rpm~400rpm,再将钛白粉、云母粉、空心玻璃微珠分别投入到(1)中,升高搅拌速率至800rpm~1200rpm进行打浆,充分分散10min~20min;
[0031](3)将上述(1)中所得的浆料投入到砂磨机中进行研磨至细度≦20um,得到漆浆;
[0032](4)将水性聚酯多元醇树脂分散体、含氟多羟基聚丙烯酸树脂乳液分别投入到分散缸中,在600~800rpm搅拌速率作用下充分分散10~15min,再将pH 调节剂、去离子水、润湿剂、消泡剂相继投入,充分分散10min~15至混合均匀;
[0033](5)降低搅拌速率至200rpm~400rpm,将(3)中研磨好的浆液缓慢投入到 (4)中,提升搅拌速率至600rpm~800rpm混合10min~20min至分散均匀;
[0034](6)将增稠剂投入到步骤(5)所得的混合物料中,以600rpm~800rpm剪切速率,分散15min~20min,调整涂料至合适黏度,从而得到A组分涂料。
[0035]本专利技术的目的之三,在于提供上述涂料在用于沿海或海上风力发电叶片的用途,所述A组分和B组分经混合均匀充分反应后,涂覆在风电叶片上,形成防腐保护胶衣层。
[0036]优选的,所述风电叶片的基材为玻璃钢。
[0037]通过上述技术方案,本专利技术具有以下有益效果:
[0038]本专利技术所提供的一种水性风电叶片底面合一涂料,固化速率快,一次性成膜厚度好,表干后可快速2道喷涂,干膜厚度可达250um以上本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水性风电叶片底面合一涂料 ,其特征在于:所述涂料是由A组分和B组分组成,其中,所述A组分各原料按质量百分比计:水性聚酯多元醇树脂分散体25%~30%、含氟多羟基聚丙烯酸乳液30%~35%、分散剂1%~2%、消泡剂0.2%~0.4%、润湿剂0.2%~0.4%、流变助剂0.2%~0.4%、光稳定剂0.3%~0.5%、pH值调节剂0.2%~0.4%、增稠剂0.2%~0.5%、钛白粉15%~18%、云母粉5%~6%、空心玻璃微珠2%~5%;水14~16.5%;所述B组分原料为:改性多异氰酸酯100%;以上A组分与B组分涂装前以质量比(4~6):(1~2)的比例均匀混合,反应后使用。2.根据权利要求1所述的一种水性风电叶片底面合一涂料,其特征在于所述A组分中的分散剂为聚羧酸钠盐类分散剂、消泡剂为含硅高分子聚合物消泡剂、润湿剂为烷基乙氧基醚类润湿剂、流变助剂为改性聚脲类流变剂、光稳定剂为高分子类受阻铵光稳定剂、pH调节剂为铵盐类pH调节剂、增稠剂为碱溶胀式缔合型增稠剂、钛白粉为金红石型钛白粉、云母粉为绢云母粉、无机空心微珠为硅铝基空心玻璃微珠、水为去离子水。3.根据权利要求1所述的一种水性风电叶片底面合一涂料,其特征在于所述B组分改性多异氰酸酯为聚硅

多元醇醚改性多异氰酸酯。4.制备权利要求1~3中的任何一项所述的一种水性风电叶片底面合一涂料的制备方法,其特征在于:其中A组分的制备方法包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员:史险锋何静
申请(专利权)人:成都普瑞斯特新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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