专利名称：一种风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料及其制备方法
一种风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料及其制备方法发明涉及一种防腐涂料技术，特别是一种风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料及其制备方法。
背景技术：
风力发电机组大多位于远离人烟的沙漠、山区、海岸及海上，环境恶劣，叶片需要承受紫外线辐射、强风沙、雨水、冰霜等自然因素的侵蚀，以及高速运转的磨蚀(叶片正常运转时叶片最尖的线速度可达80m/s，平均运行7000h/y，接受空气摩擦量为一般汽车5 10 倍，风中沙粒或雨滴会对叶片表面产生强烈的冲击)。因此，须对叶片表面进行有效地涂装保护，以提高其抗侵蚀能力，进而提高整个发电机组的使用寿命。风电装备制造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。现代化大型风电主要起源于中北欧波罗的海和北海附近的低地国家，其风源特点是含水量高，含砂量和浮尘量极低。我国的主要风场位于风砂冲击区域，风机外围系统的破坏主要来自于风砂的侵蚀。耐沙蚀和耐雨蚀机理共同点在于涂层都必须经受长时间的高速粒子撞击，涂层必须有一定的弹性，不同点在于沙子表面粗糙，硬度高，容易划伤涂层，涂层还必须具备高的机械强度。因此，照搬国外经验并不能完全解决国内实际问题。聚氨酯树脂具有良好的耐水性、耐高低温性、耐老化性，机械性能可根据软段硬段种类及比例进行调节，机械性能范围宽，是风电涂料的主流产品。然而，传统聚氨酯涂料多薄涂施工且室温干燥速度较慢，一方面，造成涂装周期长，涂装效率较低；一方面，由于叶片体积较大，不易搬运，涂装维护周期长会造成涂装车间利用率低。综上，开发一种常温施工效率高且防护性能优异，适用于我国风场的风电叶片涂料尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料及其制备方法，满足应用需求。为了实现解决上述技术问题的目的，本发明本发明的一种风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料，由甲组分、乙组份两种组份构成；其中甲组份质量组成百分比为
聚天门冬氨酸酯40-85润湿分散剂0. 8-2触变剂1-3吸水剂1-3偶联剂0. 5-3颜料10-15填料5-15消光剂3-6紫外线吸收剂0. 1-1增滑、抗划伤及防沾污剂0. 1-3
流平剂0. 1-1
消泡剂0. 01-0. 5
稀释剂5-10
乙组份为弾性脂肪族异氰酸酯预聚物，由以下组分合成
弾性羟基树脂30-60
多元醇5-20
脂肪族ニ异氰酸酯15-30
纳米材料1-10
硅烷偶联剂0. 1-1. 5
催化剂0. 01-0. 1
环己酮5-10
丙ニ醇甲醚醋酸酷5-10
甲乙组分按照一NCO/— NH=O. 8^1. 2进行计算配比，混合均勻以后即可使用。 所述甲组分聚天门冬氨酸酯为脂肪族树脂或其衍生物，可以是-酯脂肪族树脂或其衍生物，也可以是几种任意比例的组合，结构式为
权利要求
1.一种风电叶片用厚菜快干型耐候耐磨涂料及其制备方法，其特征是由甲组分、乙 组份两种组份构成；其中甲组份质量组成百分比为聚天门冬氨酸酯A30-55聚天门冬氨酸酯B10-30润湿分散剂0. 8-2触变剂1-3吸水剂1-3偶联剂0. 5-3颜料10-15填料5-15消光剂3-6紫外线吸收剂0. 1-1增滑、抗划伤及防沾污剂0. 1-3流平剂0. 1-1消泡剂0. 01-0. 5稀释剂5-10乙组份为弹性脂肪族异氰酸酯预聚物，由以下组分合成弹性轻基树脂30-60多元醇5-20脂肪族二异氰酸酯15-30纳米材料1-10娃烧偶联剂0. 1-1. 5催化剂0. 01-0. 1环己酮5-10丙二醇甲醚醋酸酯5-10甲乙组分按照一NCO/— NH=0. 8^1. 2进行计算配比，混合均勻以后即可使用。
2.根据权利要求1所述风电叶片用厚菜快干型耐候耐磨涂料，其特征是所述的甲组 分聚天门冬氨酸酯为脂肪族树脂或其衍生物，结构式为
3.根据权利要求1所述风电叶片用厚菜快干型耐候耐磨涂料及其制备方法，其特 征是所述的润湿分散剂为 BI-220S，AT-203, BYK-161, BYK-163, EFKA4061、EFKA4050、 EFKA4060中的一种或几种任意比例的组合；触变剂是气相二氧化娃、聚乙烯赌、聚酰胺赌、 有机膨润土中的任意一种；吸水剂为分子蹄、酮亚胺、酸亚胺、恶唑烧中的任意一种；偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的任意一种；紫外线吸收剂为SANDDUV0R 3035、TINUVIN 1130、TINUVIN 328中的任一种；增滑、抗划伤及防沾污剂为含羟基(氨基)硅氧烷、含羟基(氨基)氟改性硅氧烷溶液中的任一种或任意比例组合；流平剂是BI-354、BYK-355, BYK-;356、TEG0-415、EFKA-3777 中的任一种；消泡剂是 Airex 900、Airex 910、Fomex N、 6800中的任一种。
4.根据权利要求1所述风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料，其特征是所述的颜料为金红石型钛白粉、耐晒大红、酞靑蓝、耐晒黄、炭黑中的一种或几种任意比例的组合；填料为陶瓷粉、石英粉、云母粉、晶须硅、刚玉粉中的一种或几种任意比例的组合，填料的粒度要求在35 μ m以下；消光剂为惰性消光粉，粒度要求在30 μ m以下；稀释剂剂为丙二醇甲醚醋酸酯、醋酸丁酯、二甲苯任一种或任意比例的组合。
5.根据权利要求1所述风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料，其特征是所述的弹性羟基树脂为含有羟基的弹性羟基聚酯、弹性羟基聚醚中的一种或任意比例的组合，分子量为400 3000，羟基含量为广5%。
6.根据权利要求1所述风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料，其特征是合成乙组分的多元醇为1，2，6己三醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷中的一种或几种；脂肪族二异氰酸酯为不含不饱和键的二异氰酸酯。
7.根据权利要求1所述风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料，其特征是所述的纳米材料为有三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(I-IOOnm)的材料。
8.根据权利要求1所述风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料，其特征是所述的催化剂为可催化一NCO和一OH反应的催化剂。
9.根据权利要求1所述风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料，其特征是所述的乙组分的合成方法为将弹性羟基树脂、多元醇、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、硅烷偶联剂混合， 70°C搅拌lh，然后升至120°C回流脱水，降温至70°C，加入纳米材料，分散池，逐渐加入脂肪族二异氰酸酯、催化剂，氮气保护下，保温反应3飞h，结束反应，计算反应后的NCO质量含量理论值，降温出料，按比例分装即可。
10.一种权利要求1所述风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料制备方法，其特征是包括甲乙组分制备，其中甲组份1)取所需量聚天门冬氨酸酯加入分散罐中，将20-80%的稀释剂、所需量的润湿分散齐U、触变剂、吸水剂、偶联剂加入其中，高速分散20 60分钟，得到混合物I ；2)低速搅拌下，逐步将定量的颜料、填料、消光剂、紫外线吸收剂、增滑、抗划伤及防沾污剂、流平剂、消泡剂和10-80%稀释剂等原料加入混合物I，高速分散20 40分钟，分散完毕， 进入砂磨机进行研磨至细度< 35μπι，用稀释剂调节粘度后得到甲组份，按比例分装即可；乙组分将弹性羟基树脂、多元醇、环己酮、丙二醇甲醚醋酸酯、硅烷偶联剂混合，70°C搅拌lh， 然后升至120°C回流脱水，降温至70°C，加入纳米材料，分散2h，逐渐加入脂肪族二异氰酸酯、催化剂，氮气保护下，保温反应3 5h，结束反应，降温出料，按比例分装即可；将甲组份和乙组份比例按NC0/NH=0. 8^1. 2进行计算，按比例混合均勻，即可进行涂装。
全文摘要
本发明介绍了一种风电叶片用厚浆快干型耐候耐磨涂料及其制备方法，该涂料以聚天门冬氨酸酯与弹性树脂改性脂肪族异氰酸酯为基料，采用使纳米材料与树脂基体有效键合，并采用合适助剂与添加剂对涂料性能进行增强。本发明所提供的风电叶片涂料单次成膜厚度可达300μm，且干燥速度快，不易起泡；耐候性能优异，具有较高的拉伸强度与断裂伸长率，耐磨和耐冲击性能突出；耐水、耐化学品，耐湿热、耐盐雾性，耐高低温性能优异；具有一定的抗污染与防结冰性。涂料施工效率高，性能尤其适合我国风场环境，能延长机组使用寿命，降低维护成本。
文档编号C09D5/00GK102391771SQ20111031164
公开日2012年3月28日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者吕永刚, 张乐显, 张光, 马小强 申请人:洛阳七维防腐工程材料有限公司