一种风力发电设备防腐用氟碳面漆及其制备方法

文档序号:3814202阅读:336来源:国知局

专利名称::一种风力发电设备防腐用氟碳面漆及其制备方法
技术领域
:本发明涉及一种风力发电防腐用涂料及其制备方法,特别涉及一种风力发电设备防腐用氟碳面漆及其制备方法。
背景技术
:风力发电设备主要由桨叶、风机及塔架组成,其中塔架是需要涂装的主要部位。风力发电站所处的风场是自然条件恶劣的户外环境,常年风力在4级以上,并伴有风沙,塔架在这里会受到日光的强烈曝晒,经受风雨、冰雪的侵袭,并受到寒流与高温变化的影响;对于地处海边的塔架,还会受到水汽、盐雾的侵蚀和海水浪花的溅泼,极易受到腐蚀。因此,防腐是每一个风力发电站所关心的突出问题,出色的防腐保护能确保风力发电设备更长的使用寿命,勿需频繁地进行维修,从而降低防腐涂装的维修难度和维修成本。所以通常选择能够长效保护的涂料,尽量将第一次大修期延长。对于风力发电装置,设计使用寿命接近或为50年的,建议钢结构防腐涂装寿命设计不低于25年,超过50年的,设计寿命不低于30年。目前我国采用最多的涂料配套体系是环氧(底涂)/丙烯酸聚氨酯涂料(面涂)。而现有丙烯酸聚氨酯涂料的使用年限为510年,超过使用年限,涂料表现为急剧失光、变色,涂膜的各种防护性能急剧降低直至消失,受其保护的风力发电设备的性能下降,以至停工。对风力发电的塔架,钢结构防腐失效后,因涉及到高空作业、停止营运等情况,维护同样困难和成本高。申请号为200710303467.3的中国专利"一种风力发电用表面绝缘磁漆及其制备方法"所述的风力发电用表面绝缘磁漆只能使用四氟树脂,而且所制成的磁漆的耐侯性能只有25002800小时,耐盐雾性只有13001500小时,而且生产制备过程中用到有毒的二甲苯作溶剂,对生产操作工人及施工应用人员的危害较大。因此开发一种具有良好的耐候性、耐水性、附着力及防腐性能的新型涂料尤为重要。
发明内容为了克服以上技术的不足,本发明提供了一种风力发电设备防腐用氟碳面漆,在不改变原涂装工艺的前提下,把原涂装配套体系环氧(底涂)/丙烯酸聚氨酯涂料(面涂)改为环氧(底涂)/氟碳涂料(面涂)体系,可显著提高涂料涂层的防腐防护年限,从而延长风力发电设备的大修年限,提高发电效率。本发明还提供了所述风力发电设备防腐用氟碳面漆的制备方法。本发明是通过以下技术方案实现的所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆,由涂料部分和固化剂部分组成,固化剂用量占涂料部分重量的712%。所述涂料部分含有以下重量百分比的组分氟碳树脂5575%、环氧树脂010%、颜填料1030%、分散剂0.012%、流平齐U0.010.5%、催干齐U0.010.3%、防沉剂05%、有机溶剂1030%;所述固化剂为脂肪族聚异氰酸酯类。所述的氟碳树脂优选为FEVE常温固化型三氟树脂和/或四氟树脂,羟值为2080mgKOH/g、酸值为012mgKOH/g、其氟含量(wt)>24%,固含量》50%。所述的环氧树脂优选为双酚A型,分子量《500,环氧值>0.40,常温下为液态;所述固化剂为HDI缩二脲和/或HDI三聚体。所述分散剂优选为有机硅类或聚丙烯酸酯类分散剂;所述催干剂优选为有机锡类或辛酸锌类催干剂;所述流平剂优选为有机硅类或聚丙烯酸酯类流平剂;所述有机溶剂优选为酯类、酮类、醚酯类中的两种或两种以上;所述防沉剂优选为有机膨润土。上述风力发电设备防腐用氟碳面漆的制备方法为(1)在容器中分别加入配方量的氟碳树脂、环氧树脂、分散剂、颜填料、防沉剂,用分散机使其分散均匀再经砂磨机砂磨,控制物料的出料细度,出料细度优选《20^im;(2)加入配方量的流平剂、催干剂和有机溶剂,分散均匀,即得本发明产品的涂料部分;(3)取配方量的固化剂和上述制得的涂料部分混合均匀,加入稀释剂调整粘度,即制得本发明的产品。本发明产品与现有丙烯酸聚氨酯涂料产品相比具有以下特点-1、耐老化性能,丙烯酸涂料的户外耐老化性能为58年,而氟碳涂料的户外耐老化性能为1520年。在同样的防腐要求条件下,可以减少涂料的施工遍数,降低施工成本。2、防腐蚀性及化学稳定性,氟碳涂料可耐10%的硫酸、火碱、盐酸、二甲苯浸泡达7天之多,具有卓越的抗氧化、防腐、耐化学药品性能一防锈、耐腐蚀性能。解决了金属材料防腐、耐油等问题,提高了材料的使用寿命,减低了成本。而丙烯酸涂料则远达不到此要求。3、防污性及不粘性,氟碳涂料的氟树脂C-C主链被氟原子组成的外壳包围,组成了一个完整的圆柱体,使得氟聚合物分子间吸引力很小,加上螺旋状的分子结构,分子间很容易滑动,摩擦系数低,表面能低,具有独特的不粘表面,可减轻风力发电机叶片的风阻。丙烯酸涂料无此性能。4、极佳的防水性,防水、防湿热,漆膜抗干湿交替能力强,经200小时实验后漆膜无变化,耐洗刷次数高达20000次,具有极强的耐水性。尤其适合在干湿交替频繁和雨水、水浪区域使用。5、耐热抗寒,经得起严寒和酷暑的考验,在-4014(TC温度范围内可正常使用,不掉皮、不起皱、不脱落、不开裂。6、优异的电气绝缘性能,四氟氟碳涂料涂膜(干膜厚度为50pm)的电阻值为5001000兆欧,而同样厚度的丙烯酸涂层则为812兆欧。7、本发明产品在生产及应用过程中不使用毒害性较大的二甲苯溶剂,具有较好的环保性能。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1在1.5L不锈钢罐中加入580g四氟树脂,该四氟树脂的羟值为40mgKOH/g、酸值为3mgKOH/g、其氟含量(wt)34.5%,固含量52%;40g环氧树脂,环氧树脂的环氧值为0.44,分子量为380,的双酚A型环氧树脂;以及5g聚丙烯酸酯类分散剂BYK-161、230g金红石钛白粉、15g有机膨润土,经高速分散后,经砂磨机砂磨至细度《15pm出料,加入2g聚丙烯酸酯类流平剂BYK-300、1.5g二月桂酸二丁基锡催干剂,30g乙酸丁酯、40g甲基异丁基酮、56.5g丙二醇甲醚乙酸酯,分散均匀得到风力发电设备防腐用白色氟碳漆。取100g上述涂料与8.5g縮二脲固化剂混合均匀,加入稀释剂调整粘度,喷涂制板检测性能。实施例2在1.5L不锈钢罐中加入720g三氟树脂,该四氟树脂的羟值为60mgKOH/g、酸值为11mgKOH/g、其氟含量(wt)24.5%,固含量52%;10g环氧树脂,环氧树脂的环氧值为0.56,分子量为330的双酚A型环氧树脂;以及5g聚丙烯酸酯类分散剂BYK-161、50g耐晒大红颜料、3g有机膨润土,经高速分散后,经砂磨机砂磨至细度《12pm出料,加入2g有机硅类流平剂BYK-306、lg二月桂酸二丁基锡催干剂,130g乙酸丁酯、79g丙二醇甲醚乙酸酯,分散均匀得到风力发电设备防腐用大红色氟碳漆。取100g上述涂料与12gHDI三聚体固化剂混合均匀,加入稀释剂调整粘度,喷涂制板检测性能。实施例3在1.5L不锈钢罐中加入630g四氟树脂,该四氟树脂的羟值为30mgKOH/g、酸值为11mgKOH/g、其氟含量(wt)35%,固含量51%、55g环氧值为0.51,分子量为210的双酚A型环氧树脂,以及5g有机硅类分散剂904S、120g金红石钛白粉、15g酞青绿颜料,4g有机膨润土,经高速分散后,经砂磨机砂磨至细度《20pm出料,加入2g聚丙烯酸酯类流平剂BYK-300、3g辛酸锌催干剂,70g乙酸丁酯、40g甲基异丁基酮、56g丙二醇甲醚乙酸酯,分散均匀得到风力发电设备防腐用浅绿色氟碳漆。取100g上述涂料与8.5g缩二脲固化剂混合均匀,加入稀释剂调整粘度,喷涂制板检测性能。实施例4在1.5L不锈钢罐中加入700g三氟树脂,该三氟树脂的羟值为75mgKOH/g、酸值为5mgKOH/g、其氟含量(wt)24%,固含量》51.5%,80g环氧值为0.56,分子量为180的双酚A型环氧树脂、以及3.5g聚丙烯酸酯类分散剂BYK-163、100g金红石钛白粉、0.5g碳黑,5g有机膨润土,经高速分散后,经砂磨机砂磨至细度《15pm出料,加入3g有机硅类流平剂BYK-306、lg二月桂酸二丁基锡催干剂,30g乙酸丁酯、77g甲基异丁基酮经低速搅拌均匀,得到风力发电设备防腐用浅灰色氟碳漆。取100g上述涂料与11.5gHDI三聚体固化剂混合均匀,加入稀释剂调整粘度,喷涂制板检测性能。对上述实施例的风力发电设备防腐用氟碳面漆与现有丙烯酸聚氨酯涂料及专利200710303467.3产品进行了性能测试,数据如下<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>权利要求1.一种风力发电设备防腐用氟碳面漆,其特征在于由涂料部分和固化剂部分组成,固化剂用量占涂料部分重量的7~12%。2.根据权利要求1所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆,其特征在于所述涂料部分含有以下重量百分比的组分-氟碳树脂5575%、环氧树脂010%、颜填料1030%、分散剂0.012%、流平齐U0.010.5%、催干剂0.010.3%、防沉剂05%、有机溶剂1030%;所述固化剂为脂肪族聚异氰酸酯类。3.根据权利要求1或2所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆,其特征在于所述的氟碳树脂为FEVE常温固化型三氟树脂和/或四氟树脂,羟值为2080mgKOH/g、酸值为012mgKOH/g、其氟含量(wt)》24%,固含量》50%。4.根据权利要求1或2所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆,其特征在于所述的环氧树脂为双酚A型,分子量《500,环氧值>0.40,常温下为液态;所述固化剂为HDI縮二脲和/或HDI三聚体。5.根据权利要求1或2所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆,其特征在于所述分散剂为有机硅类或聚丙烯酸酯类分散剂;所述催干剂为有机锡类或辛酸锌类催干剂;所述流平剂为有机硅类或聚丙烯酸酯类流平剂;所述有机溶剂为酯类、酮类、醚酯类中的两种或两种以上;所述防沉剂为有机膨润土。6.—种权利要求1所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆的制备方法,其特征在于包括以下步骤(1)在容器中分别加入配方量的氟碳树脂、环氧树脂、分散剂、颜填料、防沉剂,用分散机使其分散均匀,再经砂磨机砂磨,控制物料的出料细度;(2)加入配方量的流平剂、催干剂和有机溶剂,分散均匀,即得本发明产品的涂料部分;(3)取配方量的固化剂和上述制得的涂料部分混合均匀,加入稀释剂调整粘度,即制得本发明的产品。7.根据权利要求6所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆的制备方法,其特征在于步骤(3)中控制出料细度《20pm。全文摘要本发明属于涂料
技术领域
,具体涉及一种风力发电设备防腐用氟碳面漆及其制备方法,所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆是由涂料部分和固化剂两部分组成,固化剂用量占涂料部分重量的7~12%。所述的风力发电设备防腐用氟碳面漆的涂料部分是由以下重量百分比的原料组成氟碳树脂55~75%,环氧树脂0~10%,颜填料10~30%,分散剂0.01~2%,流平剂0.01~0.5%,催干剂0.01~0.3%,其他助剂0~5%,混合有机溶剂10~30%。本发明的有益效果使用本发明风力发电设备防腐用氟碳面漆,替代现市场通用的丙烯酸聚氨酯涂料,在不改变原涂装工艺的基础上,可以显著提高风力发电设备的防腐效果,从而大大延长其使用寿命。文档编号C09D5/08GK101538434SQ20091001483公开日2009年9月23日申请日期2009年4月28日优先权日2009年4月28日发明者刘桂香,张景海,杨晓泉,郭希刚,陈立静申请人:济南华临化工有限公司
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