[发明专利]一种风机叶片前缘保护层技术

说明书

本发明公开了一种风力发电机叶片前缘的保护层技术，用于保护风力发电机叶片前缘不受雨水等的侵蚀。本发明的保护层主要分为3大层，从叶片表面常规涂层向上开始分别是胶黏剂层，保护膜层，油漆层。胶黏剂层的下表面贴附在风机叶片表面的常规涂层上，起粘结保护膜层和叶片的作用。护膜层的材料为无色透明高弹性的塑料，可以但不限于是热塑性弹性体聚氨酯TPU。油漆层是环氧树脂或聚氨酯/聚脲弹性体涂层。本发明可以使得风机叶片抗雨蚀的性能大大增加并且减少后期高空维护的次数。

技术领域

本发明属于高分子材料领域，涉及一种风力发电机叶片前缘的保护层技术。

背景技术

大型风力发电机的叶片由玻璃纤维增强环氧树脂，碳纤维等材料构成，具有很高的强度。但是因为叶片尖端的线速度很高，可以达到300公里每小时以上，风机叶片尖端的前缘部分即迎风面会和雨水，沙尘等发生硬碰硬的碰撞，造成严重侵蚀，从而导致叶片气动外形损坏带来发电效率的大幅降低。

为了延长叶片寿命，增强叶片抗雨水侵蚀的能力，目前有两种防护技术：一种是以3M为代表的叶片保护膜方案，在叶片前缘贴上热塑性聚氨酯TPU材质的保护膜，TPU材质具有很好的弹性可以分散雨水撞击叶片的动能，实现对叶片的保护，其寿命相对较长。另一种是采用高弹性油漆涂层，尤其是双组份聚氨酯油漆，其抗雨水侵蚀能力逊于保护膜，寿命较短。

但是大型风力发电机的叶片保护层一旦损坏需要及时进行高空修理，使用保护膜方案时因为保护膜粘性很高很难去除，在空中也不方便重新贴膜，所以保护膜方案应用并不广泛。而采用油漆涂层虽然寿命较短，但是相对容易高空补漆，目前是主流技术。不过因为无法及时判断油漆损坏程度，一旦油漆下方腻子也被雨蚀，其修补也会比较麻烦。并且高空作业具有危险性高，难度大，施工效果比地面差，成本高的劣势，所以寻找更好的叶片前缘保护方式，减少叶片生命周期内的高空作业次数成为风力发电机制造商的重要研究方向。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种风机叶片前缘保护层技术，比目前两种常规方案更长的保护寿命，并且后期对叶片的维护简单方便。

本发明的实现方案如下：

本发明保护层主要分为3大层，从下到上分别是胶黏剂层，保护膜层，油漆层。

胶黏剂层下表面贴附在风机叶片表面的常规涂层上，起粘结保护膜层和叶片的作用。

胶黏剂一般为压敏胶，包括但不限于丙烯酸基，橡胶基，硅胶基压敏胶或其组合。

胶黏剂的上表面和保护膜层粘结在一起。根据胶黏剂和保护膜的匹配性，可能需要在两者之间有一中间涂层，起到增强胶黏剂和保护膜层间粘结力的作用。

胶黏剂层采用涂布的方式设置在保护膜层的下表面。在胶黏剂层设置在风机叶片前缘表面之前，需要有一离型膜层对胶黏剂层下表面进行保护。

胶黏剂层必须无色透明。

保护膜层的材料为无色透明高弹性的塑料，可以但不限于是热塑性弹性体聚氨酯TPU。

保护膜层可以是单层结构，也可以是多层复合结构，由多层高弹性塑料和胶黏剂层组成。

油漆层是环氧树脂或聚氨酯/聚脲弹性体涂层。根据油漆层与保护膜层的匹配性，可能需要在两者之间有一中间涂层，起到增强保护膜层和油漆层间粘结力的作用。

油漆层可以是单层结构，也可以是多层复合结构。每层的成分可以不同。

油漆层可以预涂布在保护膜层上表面，然后与保护膜层及胶黏剂层一起贴附于风机叶片常规涂层表面，预涂的油漆层必须无色透明；也可以先将保护膜层及胶黏剂层贴附于风机叶片常规涂层表面后，再将油漆层涂布或喷涂在保护膜层的上表面，此时涂布或喷涂的油漆层可以有颜色；在油漆层为多层的情况时，亦可以部分预涂布在保护膜层上表面，待和保护膜层及胶黏剂层一起贴附在风机叶片常规涂层表面后，再涂布或喷涂其他的油漆涂层。