一种高固低黏风机叶片涂料开发及应用

据国家发改委能源研究所发布《中国风电发展路线图 2050》显示，到 2020 年、2030 年和 2050 年，中国风电装机容量将分别达到 2 亿、4 亿和 10 亿千瓦风电将成为中国的 5 大电源之一。风电产业的发展热潮，也带动了风电叶片涂料产业链的发展，据测算，2014-2020 年，国内风电涂料总计约需 13 万吨(2万吨/年)，有近 70 亿元的市场。目前风机叶片涂料主要为溶剂型的聚氨酯或丙烯酸涂料，具有性能好、价格低的优点，也有VOC排放高、污染大气的缺点。如果按风机叶片涂料 VOC排放为400g/L 计算，风机叶片涂料每年排放 VOC 0.8万吨，会加剧大气污染、形成雾霾。在国内外日益重视环保的今天，高效环保型风机叶片涂料成为了迫切需求。

风机叶片的工作环境一般比较恶劣，运行时间长，叶片边缘线速度高（70～80 km/h），而且叶片工作在高空、全天候条件下，经常受到空气、辐射、沙尘、雷电、暴雨、冰雪的侵袭，因此叶片的运行条件和运行环境极其严酷；另外大型叶片的吊装费用极其昂贵且费时，一般运转 10 a 以上才进行一次修缮维护。然而，制造叶片的材料本身很难在这样恶劣的环境中长时间保持完好，因此往往需要涂装叶片保护涂料。风电叶片涂料不同于一般的工业防腐涂料，大型叶片用防护涂料对原材料、涂料技术含量要求苛责，加上风电起源于欧洲，国内风电装备厂商基本全套引进欧洲技术，因此，缘于地缘和历史方面的优势，欧系品牌的涂料供应商在风电叶片涂料领域一直占据主导地位。中国的风电涂料主要由国外涂料品牌供应，几乎全部依赖进口，德国的美凯维奇公司(Mankiewicz)、美国的 PPG、德国的巴斯夫和德国的博格林公司(Bergolin)等企业占有优势，在一线风电涂料生产企业中始终难觅中国企业的身影，开发自主知识产权的风机叶片涂料，可打破国外企业的垄断，为我国涂料企业创造良好的效益。

天冬聚脲是一种新型脂肪族、慢反应、高性能的环保涂层材料

[3,4]

，天冬聚脲涂料能形成一种高交联密度、耐磨且光泽高、颜色鲜艳的涂膜，其涂膜具有极高的表面硬度又具有良好的弹性、柔韧性、抗弯曲性能和卓越的物理力学性能，包括很好的拉伸强度、撕裂强度和表面硬度；同时具有突出的耐化学品性、耐磨性和耐冲击性。聚天门冬氨酸酯涂料既可以作为单一的防护涂层，直接喷涂在基材表面，也可作为其他芳香族聚脲、聚氨酯和聚氨酯脲的面漆，是一种合成高固低粘风机叶片涂料的理想材料。

试验部分

 1.1  主要原料

        F520、F524聚天门冬氨酸酯，珠海飞扬新材；氟碳树脂QK570，大金化工；N3390固化剂，烟台万华；SP103P弹性固化剂，珠海飞扬新材；A3粉浆，珠海飞扬新材；BS-20，巴斯夫；R595，上海浦皓；玻璃粉，深圳汉能。

1.2  基本配方

组分名称

原料名称

w/%

A组分

QK570 (氟碳树脂)                      

10.3

F520

14

F524

14

1130

1

292

0.6

A3粉浆

10

H15

0.5

3600(25%)

0.4

BYK306

0.3

2722

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