記者2月9日獲悉，廈門雙瑞船舶涂料有限公司日前公開了一項(xiàng)發(fā)明專利“一種風(fēng)電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆及其制備方法”。本發(fā)明提供的風(fēng)電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆具有高強(qiáng)度、高柔韌、高耐磨和防覆冰特點(diǎn)，具有巨大的國(guó)產(chǎn)替代潛力。

近年來(lái)，人們低碳環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，風(fēng)電技術(shù)在相關(guān)低碳環(huán)保政策支持下得到了迅速發(fā)展。風(fēng)電葉片作為風(fēng)力機(jī)組核心零部件，占總制造成本的三分之一以上。但是，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境惡劣，風(fēng)電葉片面臨如紫外老化、高強(qiáng)度機(jī)械沖擊和覆冰等侵蝕，導(dǎo)致其使用年限和工作效率大幅降低。因此，有效的涂層防護(hù)必不可少。

由于高耐候性、高強(qiáng)度和高柔韌性特點(diǎn)，風(fēng)電葉片防護(hù)涂料體系主要采用聚氨酯涂料體系，起初，市場(chǎng)上風(fēng)電葉片防護(hù)涂料以溶劑型溶劑型聚氨酯涂料為主，但隨著海上風(fēng)電的大力發(fā)展以及環(huán)保政策要求，當(dāng)前，內(nèi)陸風(fēng)電葉片防護(hù)仍會(huì)使用溶劑型聚氨酯涂料，沿海及海上風(fēng)電已經(jīng)采用環(huán)保型聚氨酯涂料體系，包括水性聚氨酯涂料和無(wú)溶劑聚氨酯涂料，整體上，風(fēng)電葉片防護(hù)涂料向環(huán)保型涂料體系發(fā)展。因此，風(fēng)電葉片水性聚氨酯面漆作為環(huán)保型風(fēng)電葉片涂料體系配套產(chǎn)品之一，具有廣闊的開發(fā)潛力。

然而，由于葉片運(yùn)行葉尖先速率高，面臨沙塵和雨水等環(huán)境介質(zhì)的巨大機(jī)械沖擊，并且葉片長(zhǎng)期暴露在紫外光下。因此，在風(fēng)電葉片涂料體系中，對(duì)面漆性能要求異常嚴(yán)格，特別是力學(xué)性能，要求具有高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨和高的低溫伸長(zhǎng)率，而鮮有國(guó)產(chǎn)水性樹脂原材料可滿足要求。另外，部分沿海地區(qū)冬季氣溫低，空氣濕度大，風(fēng)電葉片在低溫高濕環(huán)境下很容易結(jié)冰，降低發(fā)電效率，這對(duì)面漆防覆冰性能提出了要求。

基于上述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益效果如下：1、本發(fā)明提供的風(fēng)電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆以多官能度具有長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的聚多異氰酸酯作為固化劑，采用聚酯樹脂改性聚氨酯樹脂，形成聚酯-聚氨酯交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。聚酯樹脂作為軟段，大幅提高了成膜物的柔韌性，羥基丙烯酸酯作為硬段，使成膜物具有優(yōu)異的強(qiáng)度；此外，固化劑的多官能度和長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)一步改善了樹脂的強(qiáng)度和柔韌性。通過對(duì)聚酯樹脂和羥基丙烯酸酯比例以及固化劑含量的調(diào)整，對(duì)成膜物的力學(xué)性能進(jìn)行調(diào)控，得到高強(qiáng)度和高柔韌的水性樹脂體系。

2、本發(fā)明在體系中可選擇地引入碳纖維，進(jìn)一步提高涂層的力學(xué)性能。碳纖維作為一種二維納米材料，一方面其具有小尺寸效應(yīng)，可以填充到涂層內(nèi)部的空隙中，減小缺陷；另外，碳纖維具有較高的拉伸強(qiáng)度，可以抑制涂層在外應(yīng)力作用下產(chǎn)生缺陷并擴(kuò)展，進(jìn)一步提高涂層的柔韌性和強(qiáng)度，使得本發(fā)明提供的風(fēng)電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆在能夠適應(yīng)不同的強(qiáng)度性能指標(biāo)。

3、本發(fā)明在體系中引入蠟乳液，提高涂層的耐磨性和降低涂層的表面張力，實(shí)現(xiàn)涂層的高耐磨和防覆冰功能。蠟顆粒表面氟原子具有低的表面能，在涂料固化過程中，蠟分子在氟原子作用下，會(huì)遷移到涂層表面，從而降低涂層的表面能，使涂層表面更滑爽，從而提高涂層的耐磨性和防覆冰功能。4、本發(fā)明提供的風(fēng)電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆，通過聚酯改性聚氨酯樹脂體系、碳纖維和蠟乳液的共同作用，得到了表面滑爽、內(nèi)部納米增強(qiáng)并交聯(lián)互穿的涂層結(jié)構(gòu)，使較終產(chǎn)品具有高強(qiáng)度、高柔韌、高耐磨和防覆冰特點(diǎn)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的風(fēng)電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆以多官能度具有長(zhǎng)支鏈結(jié)構(gòu)的聚多異氰酸酯作為固化劑，通過構(gòu)建聚酯-聚氨酯交聯(lián)互穿網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu)，并利用碳纖維增強(qiáng)技術(shù)，突破涂層力學(xué)性能調(diào)控技術(shù)，得到高強(qiáng)度和高柔韌的涂層；引入蠟乳液，構(gòu)建低表面能的滑爽表面，賦予涂層防覆冰功能，進(jìn)一步協(xié)同碳纖維增強(qiáng)作用，得到高耐磨涂層。具有高強(qiáng)度、高柔韌、高耐磨和防覆冰特點(diǎn)，具有巨大的國(guó)產(chǎn)替代潛力。

資料顯示，廈門雙瑞船舶涂料有限公司隸屬于中國(guó)船舶重工股份有限公司，是2004年5月以中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所廈門分部為主體發(fā)起組建，是一家具有軍工背景的專業(yè)從事船舶涂料、海洋工程涂料、工業(yè)重防腐涂料、特種功能涂料、水性建筑涂料等產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)及防腐工程施工的高新技術(shù)企業(yè)。此外，雙瑞為嶺澳核電、南水北調(diào)工程、杭州灣跨海大橋、文昌衛(wèi)星發(fā)射中心等國(guó)家重點(diǎn)工程提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和服務(wù)。

目前，雙瑞船舶公司建有國(guó)家級(jí)博士后科研工作站、福建省海洋防腐企業(yè)工程技術(shù)研究中心等研發(fā)平臺(tái)，自主研發(fā)的船舶涂料通過了中國(guó)船級(jí)社CCS、英國(guó)勞氏船級(jí)社LR、DNV-GL和法國(guó)BV船級(jí)社認(rèn)證等船級(jí)社認(rèn)證，滿足國(guó)際海事組織對(duì)船舶涂料的標(biāo)準(zhǔn)要求；海洋平臺(tái)、石化工程、風(fēng)電等系列工業(yè)重防腐涂料分別獲得國(guó)際及行業(yè)認(rèn)證。公司是國(guó)際和國(guó)家船舶涂料標(biāo)準(zhǔn)和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的重要編寫單位，參與制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)超過8項(xiàng)。