一种风力发电设备表面专用防腐涂料的制作方法

文档序号:16677694发布日期:2019-01-19 00:05阅读:350来源:国知局

本发明公开了一种风力发电设备表面专用防腐涂料,属于高分子材料技术领域。



背景技术:

风能因清洁环保、可再生、蕴量巨大、分布广范等特点,受到越来越多的开发与利用,风力发电是风能利用最主要的方式之一。近两年来,在政策的大力支持下,风力发电事业得到了快速发展。风力发电机由于单机容量大(可达兆瓦级以上),使用地理环境特殊(一般在沙漠、草原、海边或海中),因此对风力发电机定子用表面绝缘涂料提出了更高要求。表面绝缘涂料是一类涂覆在电机定子表面起一定绝缘作用的功能涂料,是一种综合性能优异的高分子复合材料,绝缘涂料具有优良电绝缘性的涂料。有良好的电性能、热性能、机械性能和化学性能。除具有一定的绝缘功能外,还具有良好的耐腐蚀性能等特点。有研究者选用某高分子量的特种环氧树脂为基料,并使用具有一定弹性的固化剂对其改性,制得了一种具有较高绝缘性能的表面绝缘涂料,满足了风力发电机的需要。但是目前传统的绝缘涂料还存在耐磨性能和耐盐雾性能不佳的问题,因此还需对其进行进一步研究。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是:针对传统风力发电设备表面专用防腐涂料耐盐雾性能不佳的问题,提供了一种风力发电设备表面专用防腐涂料

为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:

一种风力发电设备表面专用防腐涂料,是由以下重量份数的原料组成:

环氧树脂40~50份

溶剂60~80份

分散剂5~8份

固化剂5~8份

颜填料3~5份

碱性酚醛树脂10~20份

改性填料10~20份

聚丙烯酸锌树脂10~20份

碳酸氢钙3~5份

所述风力发电设备表面专用防腐涂料的制备过程为:按原料组成称量各原料,将环氧树脂,溶剂,分散剂,固化剂,颜填料,碱性酚醛树脂,改性填料,聚丙烯酸锌树脂和碳酸氢钙搅拌混合,即得风力发电设备表面专用防腐涂料。

所述环氧树脂为环氧树脂e-42,环氧树脂e-44或环氧树脂e-52中的任意一种。

所述溶剂为环庚酮,环己酮或环戊酮中的任意一种。

所述分散剂为十二烷基硫酸钠,脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基糖苷,椰油基葡糖苷,月桂基葡糖苷或鲸蜡硬脂基葡糖苷中的一种。

所述固化剂为二己基三胺,二乙氨基丙胺或三乙烯四胺中的任意一种。

所述颜填料为氧化铁红,重质碳酸钙,铬黄或滑石粉中的任意一种。

所述碱性酚醛树脂的制备过程为:按重量份数计,将30~40份乙二醛溶液,10~20份氢氧化钾溶液,30~40份对苯二酚恒温搅拌反应,降温,加入乙二醛溶液体积0.2~0.3倍的乙烯脲搅拌反应,降温,加入乙二醛溶液体积0.1~0.2倍的硅烷偶联剂kh-570搅拌反应,降温,即得碱性酚醛树脂。

所述改性填料的制备过程为:将片状锌粉与盐酸按质量比1:10~1:20搅拌混合,过滤,洗涤,干燥,得一次处理片状锌粉,将一次处理片状锌粉与多巴胺溶液按质量比1:10~1:20搅拌混合浸泡,过滤,得二次处理片状锌粉,将二次处理片状锌粉与正硅酸乙酯按质量比1:10~1:20搅拌混合,过滤,洗涤,干燥,即得改性填料。

本发明的有益效果是:

(1)本发明技术方案通过添加改性填料和碳酸氢钙,在制备过程中,首先,片状锌粉经过盐酸浸泡,使得片状锌粉表面被腐蚀,形成微米级的缺陷,接着,一次处理片状锌粉经过多巴胺溶液浸泡,使得多巴胺附着在片状锌粉表面,有效改善片状锌粉表面的吸附性能,随后将二次处理片状锌粉与正硅酸乙酯搅拌混合,二次处理片状锌粉水分与正硅酸乙酯反应,生成纳米二氧化硅和乙醇,生成的纳米二氧化硅附着在片状锌粉表面的微米级的缺陷中,形成乳突乳突状的结构,在使用过程中,碳酸氢钙受热分解,生成的大量的气体,生成的气体携带改性填料扩散到体系表面,并有序排列在体系表面,使得涂层表面形成致密的疏水层,避免盐雾在体系表面附着,有效提升了产品的耐腐蚀性能;

(2)本发明通过添加聚丙烯酸锌树脂,本发明通过添加聚丙烯酸锌树脂,在使用过程中,当漆膜受到外界盐雾侵蚀时,聚丙烯酸锌树脂中的锌离子可与盐雾中的钠、钾离子离子交换,从而使得聚丙烯酸锌树脂主链上的丙烯酸锌酯健发生水解,聚合物主链水解时会产生亲水基团使其具有水溶性,从而使得表面的聚丙烯酸锌树脂携带盐分脱落,从而提到良好的耐盐雾性能。

具体实施方式

按重量份数计,将30~40份质量分数为40~50%的乙二醛溶液,10~20份质量分数为20~30%的氢氧化钾溶液,30~40份对苯二酚置于四口烧瓶中,并将四口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为76~78℃,转速为300~500r/min条件下,恒温搅拌反应3~4h后,将四口烧瓶中温度降至60~62℃,再向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.2~0.3倍的乙烯脲,于温度为60~62℃,转速为300~500r/min条件下,恒温搅拌反应40~60min后,将四口烧瓶中温度降至50~52℃,接着向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.1~0.2倍的硅烷偶联剂kh-570,于温度为50~52℃,转速为300~500r/min条件下,恒温搅拌反应40~50min,将四口烧瓶中温度降至40~42℃,于温度为40~42℃,转速为300~500r/min条件下,继续恒温搅拌反应20~30min,即得碱性酚醛树脂;将片状锌粉与质量分数为20~30%的盐酸按质量比1:10~1:20置于1号烧杯中,于转速为300~500r/min条件下,搅拌混合40~60min后,过滤,得滤渣,接着用去质量分数为20~30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中,于温度为105~110℃条件下,干燥至恒重,得一次处理片状锌粉,将一次处理片状锌粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1:10~1:20置于单口烧瓶中,于转速为300~500r/min条件下,搅拌混合浸泡1~2h后,过滤,得二次处理片状锌粉,将二次处理片状锌粉与正硅酸乙酯按质量比1:10~1:20置于2号烧杯中,于转速为300~500r/min条件下,搅拌混合40~60min后,过滤,得滤饼,接着用去离子水将滤饼洗涤5~8次,随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中,于温度为105~110℃条件下,干燥至恒重,即得改性填料;按重量份数计,将40~50份环氧树脂,60~80份溶剂,5~8份分散剂,5~8份固化剂,3~5份颜填料,10~20份碱性酚醛树脂,10~20份改性填料,10~20份聚丙烯酸锌树脂和3~5份碳酸氢钙置于混料机中,于转速为400~600r/min条件下,搅拌混合40~60min,即得风力发电设备表面专用防腐涂料。所述环氧树脂为环氧树脂e-42,环氧树脂e-44或环氧树脂e-52中的任意一种。所述溶剂为环庚酮,环己酮或环戊酮中的任意一种。所述分散剂为十二烷基硫酸钠,脂肪醇聚氧乙烯醚,烷基糖苷,椰油基葡糖苷,月桂基葡糖苷或鲸蜡硬脂基葡糖苷中的一种。所述固化剂为二己基三胺,二乙氨基丙胺或三乙烯四胺中的任意一种。

实例1

按重量份数计,将40份质量分数为50%的乙二醛溶液,20份质量分数为30%的氢氧化钾溶液,40份对苯二酚置于四口烧瓶中,并将四口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为78℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应4h后,将四口烧瓶中温度降至62℃,再向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.3倍的乙烯脲,于温度为62℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应60min后,将四口烧瓶中温度降至52℃,接着向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.2倍的硅烷偶联剂kh-570,于温度为52℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应50min,将四口烧瓶中温度降至42℃,于温度为42℃,转速为500r/min条件下,继续恒温搅拌反应30min,即得碱性酚醛树脂;将片状锌粉与质量分数为30%的盐酸按质量比1:20置于1号烧杯中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min后,过滤,得滤渣,接着用去质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得一次处理片状锌粉,将一次处理片状锌粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1:20置于单口烧瓶中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合浸泡2h后,过滤,得二次处理片状锌粉,将二次处理片状锌粉与正硅酸乙酯按质量比1:20置于2号烧杯中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min后,过滤,得滤饼,接着用去离子水将滤饼洗涤8次,随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,即得改性填料;按重量份数计,将50份环氧树脂,80份溶剂,8份分散剂,8份固化剂,5份颜填料,20份碱性酚醛树脂,20份改性填料,20份聚丙烯酸锌树脂和5份碳酸氢钙置于混料机中,于转速为600r/min条件下,搅拌混合60min,即得风力发电设备表面专用防腐涂料。所述环氧树脂为环氧树脂e-42。所述溶剂为环庚酮。所述分散剂为十二烷基硫酸钠。所述固化剂为二己基三胺。

实例2

将片状锌粉与质量分数为30%的盐酸按质量比1:20置于1号烧杯中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min后,过滤,得滤渣,接着用去质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得一次处理片状锌粉,将一次处理片状锌粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1:20置于单口烧瓶中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合浸泡2h后,过滤,得二次处理片状锌粉,将二次处理片状锌粉与正硅酸乙酯按质量比1:20置于2号烧杯中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min后,过滤,得滤饼,接着用去离子水将滤饼洗涤8次,随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,即得改性填料;按重量份数计,将50份环氧树脂,80份溶剂,8份分散剂,8份固化剂,5份颜填料,20份改性填料,20份聚丙烯酸锌树脂和5份碳酸氢钙置于混料机中,于转速为600r/min条件下,搅拌混合60min,即得风力发电设备表面专用防腐涂料。所述环氧树脂为环氧树脂e-42。所述溶剂为环庚酮。所述分散剂为十二烷基硫酸钠。所述固化剂为二己基三胺。

实例3

按重量份数计,将40份质量分数为50%的乙二醛溶液,20份质量分数为30%的氢氧化钾溶液,40份对苯二酚置于四口烧瓶中,并将四口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为78℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应4h后,将四口烧瓶中温度降至62℃,再向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.3倍的乙烯脲,于温度为62℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应60min后,将四口烧瓶中温度降至52℃,接着向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.2倍的硅烷偶联剂kh-570,于温度为52℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应50min,将四口烧瓶中温度降至42℃,于温度为42℃,转速为500r/min条件下,继续恒温搅拌反应30min,即得碱性酚醛树脂;按重量份数计,将50份环氧树脂,80份溶剂,8份分散剂,8份固化剂,5份颜填料,20份碱性酚醛树脂,20份改性填料,20份聚丙烯酸锌树脂和5份碳酸氢钙置于混料机中,于转速为600r/min条件下,搅拌混合60min,即得风力发电设备表面专用防腐涂料。所述环氧树脂为环氧树脂e-42。所述溶剂为环庚酮。所述分散剂为十二烷基硫酸钠。所述固化剂为二己基三胺。

实例4

按重量份数计,将40份质量分数为50%的乙二醛溶液,20份质量分数为30%的氢氧化钾溶液,40份对苯二酚置于四口烧瓶中,并将四口烧瓶置于数显测速恒温磁力搅拌器中,于温度为78℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应4h后,将四口烧瓶中温度降至62℃,再向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.3倍的乙烯脲,于温度为62℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应60min后,将四口烧瓶中温度降至52℃,接着向四口烧瓶中加入乙二醛溶液体积0.2倍的硅烷偶联剂kh-570,于温度为52℃,转速为500r/min条件下,恒温搅拌反应50min,将四口烧瓶中温度降至42℃,于温度为42℃,转速为500r/min条件下,继续恒温搅拌反应30min,即得碱性酚醛树脂;将片状锌粉与质量分数为30%的盐酸按质量比1:20置于1号烧杯中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min后,过滤,得滤渣,接着用去质量分数为30%的氨水将滤渣洗涤至洗涤液为中性,接着将洗涤后的滤渣置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,得一次处理片状锌粉,将一次处理片状锌粉与质量浓度为2.6mg/ml的多巴胺溶液按质量比1:20置于单口烧瓶中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合浸泡2h后,过滤,得二次处理片状锌粉,将二次处理片状锌粉与正硅酸乙酯按质量比1:20置于2号烧杯中,于转速为500r/min条件下,搅拌混合60min后,过滤,得滤饼,接着用去离子水将滤饼洗涤8次,随后将洗涤后的滤饼置于烘箱中,于温度为110℃条件下,干燥至恒重,即得改性填料;按重量份数计,将50份环氧树脂,80份溶剂,8份分散剂,8份固化剂,5份颜填料,20份碱性酚醛树脂,20份改性填料,5份碳酸氢钙置于混料机中,于转速为600r/min条件下,搅拌混合60min,即得风力发电设备表面专用防腐涂料。所述环氧树脂为环氧树脂e-42。所述溶剂为环庚酮。所述分散剂为十二烷基硫酸钠。所述固化剂为二己基三胺。

对比例:株洲某新材料科技股份有限公司生产的绝缘涂料。

将实例1至4所得风力发电设备表面专用防腐涂料和对比例产品进行性能检测,具体检测方法如下:

涂料按gb/t1727的要求喷涂于试板上,按gb/t1771测试耐盐雾性能。具体检测结果如表1所示:

表1:性能检测表

由表1检测结果可知,本发明所得风力发电设备表面专用防腐涂料具有优异的耐盐雾腐蚀性能。

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