[发明专利]风机叶片用抗结冰涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及涂料化工技术领域，特别涉及一种风机叶片用抗结冰涂料及其制备方法。

背景技术

风能作为一种可再生、无污染且可持续发展的绿色能源，储量丰富，取之不尽、用之不竭。风能的大规模开发利用，将会有效减少化石能源的使用、减少温室气体排放、保护环境，大力发展风能已经成为世界各国政府的重要选择。

我国风能资源丰富，伴随着我国风电产业的蓬勃发展，风机叶片用涂料及其技术不断进步。由于我国风能技术起步比较晚，风机叶片用涂料技术最初完全由国外引进，发展速度较缓，但在我国涂料行业振兴和我国特殊的地理环境影响下，近几年来，风机叶片涂料得到快速发展，由我国自主开发的风机叶片涂料产品性能已达到甚至超过进口品牌，风机叶片涂料的国产化得到进一步发展。但是，由于风机叶片在冬季极易结冰，影响动力平衡，而风机叶片转速较高，离心力较大，在严重失衡情况下，叶片将发生断裂、损失惨重，甚至危及人身安全，后果不堪设想！一直以来，风机叶片抗结冰问题困扰着我国风机叶片厂家，严重阻碍我国风能的发展及技术的前进。

而如何解决风机叶片结冰的问题一直是国内外的研究热点，近年来，出现了以下几种解决方案：一种方法是利用叶轮旋转时产生的离心力将冰甩掉，但会加重机组载荷，导致加速元件老化；二是给叶片加热就是在叶片上加装加热丝，这就要考虑防雷和加热温度的问题，况且在实际实施中却由于加热不足导致局部或边缘区域结冰严重；三就是把叶片涂成黑色，但夏天叶片高温可能会使叶片变形，影响发电效率。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供能够减少风机叶片结冰的涂料，并提供风机叶片用抗结冰涂料的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的（本发明所用原料均为现有技术中的市售产品）：风机叶片用抗结冰涂料，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量配比为1.5：1；A组分的组成及各物质在A组分中的质量分数如下：四氟树脂：43.0～48.0%，分散剂：1.4～2.0%，金红石型钛白粉：20.0～24.0%，炭黑：0.2～0.4%，纳米氧化铝：5.0～8.0%，消泡剂：0.2～0.3%，流平剂：0.2～0.3%，消光剂：4.0～6.0%，表面改性剂：2.0～3.0%，醋酸丁酯：4.0～12.0%，丙二醇甲醚醋酸酯：4.0～12.0%；B组分为HDI三聚体。填料选用性能稳定、硬度高、耐磨损的纳米氧化铝，如加成化工的CH4N-21，提高氟碳涂膜的耐磨损性能，以满足风机叶片涂料的耐磨要求。

上述风机叶片用抗结冰涂料，所述的四氟树脂为日本大金（DAIKIN）公司的氟碳树脂GK570。由于风机叶片需要较长的使用寿命（至少20年），因此风机叶片涂膜性能要求相应较高，氟碳树脂涂料具有优异的保光保色性能，耐候性能要远远高于其它类型涂料，所以素有“涂料王”之称，本发明的成膜树脂使用的是四氟树脂，如日本大金（DAIKIN）公司的GK570，可提供较好的耐候性和耐水性能，其优异的耐候性远远高于目前市场上普遍应用的以聚氨酯为成膜树脂的风机叶片涂料。

上述风机叶片用抗结冰涂料，所述的HDI三聚体为德国拜尔（bayer）公司的N3390。固化剂选用HDI三聚体，可以提供较高耐候性、耐磨性及化学稳定性。

上述风机叶片用抗结冰涂料，所述的分散剂为德国BYK公司的BYK-161。

上述风机叶片用抗结冰涂料，所述的金红石型钛白粉为TS-6200(杜邦公司)，所述的炭黑为日本三菱的MA-100；可以有效提高涂膜遮盖力和耐候性能。

上述风机叶片用抗结冰涂料，所述的消泡剂为德国BYK公司的BYK-051。消泡剂选用不含有机硅破泡型消泡剂，其在极性体系中具有最佳的消泡效率，适合于风机叶片喷涂和滚涂工艺。

上述风机叶片用抗结冰涂料，所述的流平剂为德国BYK公司的BYK-354。流平剂选用BYK公司的BYK-354，可以改进涂膜的流平性和光泽，它产生长波效应，并防止缩孔，而且不影响层间附着力和重涂性能，不影响风机叶片涂料的修补和再涂。

上述风机叶片用抗结冰涂料，所述的消光剂为德国德固赛（Degussa）公司的OK412。消光剂用于调整涂膜的光泽，由于风机叶片涂膜要求设计较低的光泽，因此加入稳定性较好的消光粉，如Degussa OK412，具有较高的消光效率和储存稳定性。