[发明专利]一种新型风电叶片用耐磨防护剂及其制备方法和施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及风力发电工业领域中的一种风电叶片用防护剂，尤其涉及一种分为风电叶片底层防护剂和外层防护剂的新型耐磨防护剂及其制备方法和施工方法。

背景技术

风力发电作为一种清洁的可再生能源，在世界各国已经得到认可，对风能的有效利用可以有助于实现能源结构多元化和减少环境污染，因此风力发电市场得到了迅猛增长，但由于风电机组面临的是大气、水和土壤剧烈污染和腐蚀，从而对相关装置设备的质量、操作、维护以及寿命等性能的要求也越来越来高和苛刻。

风电叶片作为发电风机的重要组成部分，是确保其在恶劣的环境下长期、稳定运转的关键所在。风电叶片通常制造材料为环氧树脂玻璃钢，长度最长可达60m，常年经受沙尘、紫外线和暴雨，在南方风能电站主要以抗台风为主，在北方风能电站主要以抗沙尘为主，然而总体来说风电叶片普遍会面临以下问题：冰粘附、风力冲击、昆虫的累积、沙和水滴的侵蚀。风电叶片受到强烈的侵蚀后很难保持完好，需要对风电叶片进行更换和维修，从而影响风电整体机组的运行。目前，国内企业通常在叶片表面上涂上一层普通的涂料用来保护风电叶片，但这种风电叶片涂料耐候性、耐磨性、附着力以及耐腐蚀性差，风电叶片经受着阳光暴晒，昼夜冬夏的高低温变化，在高速运转中，还会受到风沙雨雪的剧烈冲刷，此外，大量沙石、水滴的粘附会严重影响其空气动力学性能以及降低发电机组的输出功率。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题存在的不足，提供一种具有优异的耐候性和耐磨性、附着力强、较强的耐腐蚀性、抗结冰以及使用寿命长，并且适应南北方不同极端气候条件下风电场使用需求的新型风电叶片用耐磨防护剂。

本发明所采用的技术方案是，这种新型风电叶片用耐磨防护剂分为风电叶片底层防护剂和外层防护剂；底层防护剂由聚酯改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、二氧化钛、沉淀硫酸钡、轻质碳酸钙、炭黑、防尘气相二氧化硅、消光粉、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、分散剂、消泡剂组成；外层防护剂由有机氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、二氧化钛、碳化硅、碳化硅超微粉复合物、分散剂、防尘气相二氧化硅、消光粉、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、消泡剂、光稳定剂、流平剂组成。

底层防护剂组分的重量份数为：聚酯改性丙烯酸树脂45份-55份、醋酸丁酯4.6份-5.8份、二氧化钛15份-20份、沉淀硫酸钡6份-10份、轻质碳酸钙6份-10份、炭黑0.1-0.3份、防尘气相二氧化硅0.5份-0.9份、消光粉4份-8份、丙二醇甲醚醋酸酯3.1份-4.3份、二甲苯0.4份-0.8份、分散剂0.9份-1.4份、消泡剂0.2-0.5份。

外层防护剂组分的重量份数为：有机氟改性丙烯酸树脂40份-55份、醋酸丁酯4.6份-5.8份、二氧化钛20份-25份、碳化硅5份-10份、碳化硅超微粉复合物1-5份、分散剂0.9份-1.4份、防尘气相二氧化硅0.8份-1.2份、消光粉6-9份、丙二醇甲醚醋酸酯1.5份-4份、二甲苯0.4份-0.8份、消泡剂0.2-0.4份、光稳定剂0.5份-0.9份、流平剂0.1份-0.3份。

其中有机氟改性丙烯酸树脂，氟单体量占总量的15-20％，17％为最佳量。

其中消光粉为：沉淀二氧化硅；

其中消泡剂为：聚醚改性有机硅；

其中分散剂为：聚丙烯酰胺；

其中光稳定剂为：聚丁二酸；

其中流平剂为：丙烯酸酯；

其中碳化硅超微粉复合物包括碳化硅超微粉和α-Al₂O₃超微粉，超微粉粒度≤5μm。

碳化硅粒度分布在25-15mm、15-8mm、8-5mm、5-3mm、3-1mm、1-0mm的粒度区间。

本发明的制备方法和施工方法为：

步骤一、底层防护剂的制备方法：

按比例将聚酯改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、二氧化钛、沉淀硫酸钡、轻质碳酸钙、炭黑、防尘气相二氧化硅、消光粉、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、分散剂、消泡剂加入到分散罐中，高速分散50-60分钟得到混合物，然后进入研磨机研磨细度≤35μm，用稀释剂调节粘稠度后，封装后得到底层防护剂；

步骤二、外层防护剂的制备方法：

按比例将有机氟改性丙烯酸树脂、醋酸丁酯、二氧化钛、碳化硅、碳化硅超微粉复合物、分散剂、防尘气相二氧化硅、消光粉、丙二醇甲醚醋酸酯、二甲苯、消泡剂、光稳定剂、流平剂加入到分散罐中，高速分散30-50分钟得到混合物，然后进入研磨机研磨细度≤30μm，用稀释剂调节粘稠度后，封装后得到外层防护剂；

步骤三、底层防护剂的施工方法：