[发明专利]一种用于风力发电叶片的水性涂料及其制备方法

说明书

本发明提供一种用于风力发电叶片的水性涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。以重量份数计，由以下组分制备得到：水性羟基丙烯酸乳液60‑80份、水性聚苯胺溶液10‑20份、石墨相氮化碳5‑20份、去离子水8‑15份、成膜助剂5‑8份、颜填料6‑12份、有机膨润土0.1‑0.5份、分散剂0.5‑1份、润湿剂0.1‑0.3份、流平剂0.2‑0.6份、消泡剂0.3‑0.6份、助溶剂4‑7份、抗紫外线助剂3‑5份、异氰酸酯固化剂60‑90份、环保溶剂20‑30份。本发明所述用于风力发电叶片的水性涂料，具有优异的综合性能，可以广泛用于风力发电叶片。

技术领域

本发明涉及一种用于风力发电叶片的水性涂料及其制备方法，属于涂料技术领域。

背景技术

风能是无公害的能源之一，取之不尽，用之不竭，属于清洁的可再生能源。风力发电发展迅速，越来越受到世界各国的关注。我国风力资源丰富，特别是东北、西北和沿海岛屿等，平均风速非常大，因地制宜的利用风力来进行发电，对于沿海岛屿、山区、沙漠等地区是非常合适的。并且利用风能发电，不仅解决了能源危机，也不像火电和核电对环境造成负担，因此，风力发电已成为我国电力来源的趋势。

风力发电机组主要由叶片、传动系统、发电机、储能设备、塔架及电器系统等组成，风机叶片作为发电机组的核心部件，其良好的设计、可靠的质量是保证风力发电机组能正行运行的决定性因素。但是，在使用过程中，由于风力发电厂大多建在荒漠、海上或者山区等高湿、低温或者紫外线很强的地方，发电机组长期面临紫外线照射、酸、碱、盐等高湿低温等恶劣环境，因此对于风机叶片耐腐蚀、耐老化、耐紫外线、防冻等要求很高。一般除了采用优质的金属材料外，风电叶片螺旋桨等部位需要再使用具有一定功能的涂料进行物理隔离。现有技术中，用于风力发电叶片的涂料大部分是油性漆，而油性漆中有机物的挥发容易对环境造成很大的污染。

虽然现有技术中，水性涂料已经被广泛应用于日常生活的家装等产品上，然而由于水性涂料的抗紫外线、耐化学腐蚀等性能要求并不能满足风力发电叶片上涂料的性能要求，所以现有技术中并没有将水性涂料用于风力发电叶片的报道。而随着人们对环境质量和资源的重视，如何水性涂料用于风机叶片上是未来发展的必然趋势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中用于风力发电叶片上的涂料均为油性漆，存在污染环境等问题，进而提供一种对环境污染小，低气味，低voc、耐老化性强，吸收紫外线，耐腐蚀性强，并且具有自清洁作用的可以用于风力发电叶片的水性涂料。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于风力发电叶片的水性涂料，以重量份数计，由以下组分制备得到：水性羟基丙烯酸乳液60-80份、水性聚苯胺溶液10-20份、石墨相氮化碳5-20份、去离子水8-15份、成膜助剂5-8份、颜填料6-12份、有机膨润土0.1-0.5份、分散剂0.5-1份、润湿剂0.1-0.3份、流平剂0.2-0.6份、消泡剂0.3-0.6份、助溶剂4-7份、抗紫外线助剂3-5份、异氰酸酯固化剂60-90份、环保溶剂20-30份；其中，所述水性羟基丙烯酸乳液由水性羟基丙烯酸乳液a和水性羟基丙烯酸乳液b组成，其中所述水性羟基丙烯酸乳液a为用DMEA(即二甲基乙醇胺)中和的含有羟基的丙烯酸分散体，所述水性羟基丙烯酸乳液b为含羟基的聚丙烯酸分散体，所述水性羟基丙烯酸乳液a和水性羟基丙烯酸乳液b的添加量的质量比为（1~2）：1。

优选地，以重量份数计，由以下组分制备得到：水性羟基丙烯酸乳液69份、水性聚苯胺溶液14份、石墨相氮化碳8份、去离子水10份、成膜助剂6份、颜填料8份、有机膨润土0.3份、分散剂0.7份、润湿剂0.2份、流平剂0.4份、消泡剂0.4份、助溶剂6份、抗紫外线助剂4.5份、异氰酸酯固化剂77份、环保溶剂26份；其中，所述水性羟基丙烯酸乳液由水性羟基丙烯酸乳液a和水性羟基丙烯酸乳液b组成，其中所述水性羟基丙烯酸乳液a为用DMEA中和的含有羟基的丙烯酸分散体，所述水性羟基丙烯酸乳液b为含羟基的聚丙烯酸分散体，所述水性羟基丙烯酸乳液a和水性羟基丙烯酸乳液b的添加量的质量比为1.3：1。