本發(fā)明實(shí)施例涉及化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域中的涂料行業(yè)，特別涉及一種適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
風(fēng)能是一種綠色無污染的能源，隨著傳統(tǒng)石化資源儲(chǔ)量逐步減少及其對(duì)環(huán)境的影響日益增大，風(fēng)能的開發(fā)利用快速成長(zhǎng)。風(fēng)電葉片是風(fēng)力發(fā)電裝置的關(guān)鍵核心部件之一，現(xiàn)有技術(shù)下大多數(shù)葉片采用環(huán)氧玻璃纖維復(fù)合材料制作，兆瓦級(jí)的葉片接近50米，更大的可達(dá)到80米，維修成本高昂，且風(fēng)能富集的地區(qū)通常地理位置偏僻，交通不便，故葉片涂料要求超長(zhǎng)防護(hù)期效，能夠保護(hù)葉片運(yùn)行中所面對(duì)風(fēng)沙雨水磨蝕，紫外線，高低溫交變，濕熱，鹽霧，扭曲變形等破壞因素。風(fēng)電葉片運(yùn)行時(shí)線速度很高，葉片尖端可達(dá)100Km/h，在風(fēng)沙環(huán)境中容易磨損。
現(xiàn)有的葉片涂料最常用的是溶劑型聚氨酯底漆配套聚氨酯面漆，這類涂料往往固含量偏低，且使用的有機(jī)溶劑較多，不僅VOC接近甚至超過涂料消費(fèi)稅征收起點(diǎn)，還需要多道涂裝才能達(dá)到所需的漆膜厚度，干燥慢，施工周期長(zhǎng)。
聚天門冬氨酸酯涂料是種新型的材料，不僅耐候耐磨耐濕熱耐鹽霧，而且能做成固含量高，底面合一的涂料，單道施工厚度可達(dá)300μm，滿足應(yīng)用需求與環(huán)?；l(fā)展的趨勢(shì)。
目前市售聚天門冬氨酸酯制成涂料也存在一些難點(diǎn)，其與異氰酸酯固化劑反應(yīng)偏快，對(duì)傳統(tǒng)高壓無氣噴涂和油漆噴涂而言，適用期短，這會(huì)影響涂料對(duì)底材的潤(rùn)濕附著。
葉片涂料要求表面光澤度盡可能低，防止光污染及光污染造成的意外發(fā)生。而由于聚天門冬氨酸酯涂料容易因快速反應(yīng)而迅速提高粘度，故難以添加大量消光粉以獲取低光澤涂層，除非外加大量溶劑降低粘度。
CN 105073818A公布了一種低光澤度高固含量聚天門冬氨酸酯涂料，雖然配方中消光劑用量高達(dá)12.5份，但涂層的光澤度大多數(shù)仍在30～40之間，最低也僅到25。
天門冬氨酸酯樹脂快速反應(yīng)的特點(diǎn)導(dǎo)致該類涂料適用期往往很短，適用期一般小于半小時(shí)，不利于實(shí)際涂裝。CN 103834282A公布了一種聚天門冬氨酸酯涂料，其適用期最高不超過25分鐘。專利CN 102391771A公布的一種聚天門冬氨酸酯風(fēng)電葉片涂料中雖然提到“適用期0.5小時(shí)以上”，但并未對(duì)適用期作出具體說明。聚天門冬氨酸酯與聚氨酯相比，分子鏈剛性更大，長(zhǎng)久來看其柔韌性、抗沖擊性隨著固化程度的提高而有一定程度的下降。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決以上問題，本發(fā)明提供一種適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料及其制備方法。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一種適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料，包括甲組分和乙組分，其中甲組分主要由以下重量份配比的原料制得：
乙組分主要由以下重量份配比的原料制得：
異氰酸酯固化劑 93～99份
有機(jī)溶劑 1～7份。
進(jìn)一步地，甲組分由以下按照重量份的原料組成：聚天門冬氨酸酯樹脂23～37份，液體丁腈橡膠4～6份，除水劑2～3.5份，活性稀釋劑7～11份，耐磨劑0.5～1.5份，觸變劑0.3～0.5份，顏填料25～30份，消光粉5～10份，有機(jī)溶劑8～12份，助劑3～6份；乙組分由以下按照重量份的原料組成：異氰酸酯固化劑94～98份，有機(jī)溶劑2～6份。
進(jìn)一步地，所述助劑以下按照重量份的原料組成，包括光穩(wěn)定劑0.5～1.4份，紫外線吸收劑0.2～1份，潤(rùn)濕分散劑0.8～2.4份，消泡劑0.2～1份，流平劑0.4～1.5份，偶聯(lián)劑0.5～2份；
其中，所述紫外線吸收劑為苯并三氮唑類紫外光吸收劑，光穩(wěn)定劑為受阻胺類光穩(wěn)定劑，二者比例為(0.7～2)：(0.5～2)，優(yōu)選比例為(1～1.4)：(0.6～1.2)；
所述的消泡劑為有機(jī)硅類消泡劑；
所述的潤(rùn)濕分散劑為帶有酸性基團(tuán)的聚酯類化合物，其固體含量≥50％，酸值為50mgKOH/g～60mgKOH/g；
所述的流平劑為氟碳高分子化合物類流平劑，包括且不限于BYK公司提供的BYK306，EFKA公司提供的EFKA-3600；
所述的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑；
所述的顏填料為R706金紅石型鈦白粉，石英粉，超細(xì)玻璃粉，明耐粉的組合；所述的顏填料之間相互協(xié)同作用，有助于涂料的耐候性，提高風(fēng)電葉片運(yùn)轉(zhuǎn)壽命，能滿足通過耐紫外老化性3000h測(cè)試。
進(jìn)一步地，所述活性稀釋劑為高沸點(diǎn)活性稀釋劑，選自碳酸亞乙烯酯類衍生物，其化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下表示：
進(jìn)一步地，所述消光粉為經(jīng)過有機(jī)物處理的氣相二氧化硅類消光粉，吸油量為200g/100g～260g/100g。
進(jìn)一步地，所述的液體丁腈橡膠為端羥基或惰性，羥基含量0～4％，平均分子量2500～4000，黏度(30℃)40～60Pa·s。
進(jìn)一步地，所述異氰酸酯固化劑選自不限于六亞甲基二異氰酸酯三聚體，異佛爾酮二異氰酸酯三聚體，二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯三聚體中的至少兩種混合。
進(jìn)一步地，所述有機(jī)溶劑為氨酯級(jí)有機(jī)溶劑，選自乙二醇二乙酸酯，醋酸丁酯，丙二醇甲醚醋酸酯，二甲苯中的至少一種。
進(jìn)一步地，所述的除水劑為非異氰酸酯型除水劑，沸點(diǎn)低于60℃；所述耐磨劑為高分子蠟助劑，選自不限于聚四氟乙烯微粉蠟，超高分子量聚乙烯微粉中的至少一種復(fù)配。
本發(fā)明提供的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料的制備方法，其中：
甲組分的制備方法為：
將聚天門冬氨酸酯樹脂、助劑、液體丁腈橡膠、活性稀釋劑混合攪拌均勻；
在低于600rpm轉(zhuǎn)速的攪拌下，加入觸變劑、顏填料，分散至其呈均勻狀態(tài)研磨50分鐘～100分鐘；
加入有機(jī)溶劑、消光粉、除水劑，用低于600rpm的轉(zhuǎn)速分散10分鐘～15分鐘，呈均勻狀態(tài)，過濾得到甲組份。
乙組分的制備方法為：
將異氰酸酯固化劑和有機(jī)溶劑混合攪拌均勻，得到乙組份。
本發(fā)明提供的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料采用了高沸點(diǎn)活性稀釋劑延長(zhǎng)了適用期，活性稀釋劑能將部分聚天門冬氨酸酯樹脂的氨基轉(zhuǎn)化成羥基，降低體系反應(yīng)速率，從而克服聚天門冬氨酸酯與異氰酸酯反應(yīng)速率過快的問題，通過聚天門冬氨酸酯與高沸點(diǎn)活性稀釋劑的使用比例，可根據(jù)需要將適用期控制在0.5小時(shí)到2.5小時(shí)。高沸點(diǎn)稀釋劑揮發(fā)量很少，最終未參與反應(yīng)的部分將作為漆膜的增塑劑，提高漆膜柔韌性，抗沖擊性。
本發(fā)明提供的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料采用的消光粉為氣相二氧化硅類消光粉，經(jīng)過有機(jī)物處理之后吸油量比普通消光粉低，減輕了增稠效應(yīng)，無需為獲取低光澤度而外加過多有機(jī)溶劑稀釋涂料。降低涂料低光澤度，減少光污染的同時(shí)，還保持了涂料的高固含量。由于使用了較少的有機(jī)溶劑，大大降低VOC的排放。
本發(fā)明提供的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料采用的聚天門冬氨酸酯樹脂粘度比聚氨酯的樹脂粘度低，不僅耐候，耐磨，耐濕熱，耐鹽霧，而且能做成固含量高，底面合一的涂料，單道施工厚度可達(dá)300μm，適于制備高固含的葉片涂料。同時(shí)，采用了低沸點(diǎn)液體除水劑，高沸點(diǎn)活性稀釋劑，液體丁腈橡膠的有機(jī)組合，進(jìn)一步協(xié)同改善涂料的粘度，從而保證了良好的施工性。
本發(fā)明提供的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料采用了液體丁腈橡膠與聚天門冬氨酸酯樹脂協(xié)同提高漆膜柔韌性，應(yīng)對(duì)風(fēng)電葉片運(yùn)行過程中帶來的扭曲變形。
本發(fā)明提供的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料加入了具有自潤(rùn)滑作用的高分子蠟助劑，提高了漆膜的耐磨性。
本發(fā)明提供了適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料，適用期在0.5～2.5小時(shí)之間可調(diào)，具有較低的光澤度，固含量可達(dá)到80％以上，滿足噴涂施工需要，底面合一單道施工達(dá)300μm。將此涂料用于風(fēng)電葉片的長(zhǎng)效防護(hù)，大大減少施工現(xiàn)場(chǎng)的VOC排放，良好的柔韌性、抗沖擊性、耐候性和耐磨性提高了風(fēng)電葉片運(yùn)轉(zhuǎn)壽命，能滿足通過耐紫外老化性3000h測(cè)試，從而減少了維護(hù)維修成本。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)施例的目的，技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚，完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明實(shí)施例見表1:
表1
實(shí)施例1的甲乙組分按甲：乙＝5.2：1(質(zhì)量比)配合使用；
甲組分的制備方法為：將聚天門冬氨酸酯樹脂23份，光穩(wěn)定劑1.2份，紫外線吸收劑0.8份，潤(rùn)濕分散劑2.2份，消泡劑0.3份，流平劑1.4份，偶聯(lián)劑1.8份，耐磨劑1.8份，液體丁腈橡膠6.5份，活性稀釋劑7份，混合攪拌均勻；在低于600rpm轉(zhuǎn)速的攪拌下，加入觸變劑0.3份，顏填料30份，分散至其呈均勻狀態(tài)，研磨50分鐘～100分鐘；加入有機(jī)溶劑16份，消光粉6份，除水劑1.7份，以低于600rpm的轉(zhuǎn)速分散10分鐘～15分鐘，呈均勻狀態(tài)，過濾得到成品；
乙組分的制備方法為：將異氰酸酯固化劑94份，有機(jī)溶劑6份混合攪拌均勻，得到成品。
實(shí)施例2的甲乙組分按甲：乙＝3.6：1(質(zhì)量比)配合使用；
甲組分的制備方法為：將聚天門冬氨酸酯樹脂30份，光穩(wěn)定劑0.9份，紫外線吸收劑0.4份，潤(rùn)濕分散劑1.5份，消泡劑0.2份，流平劑0.5份，偶聯(lián)劑0.9份，耐磨劑0.7份，液體丁腈橡膠3份，活性稀釋劑9份，混合攪拌均勻；在低于600rpm轉(zhuǎn)速的攪拌下，加入觸變劑0.4份，顏填料33份，分散至其呈均勻狀態(tài)，研磨50分鐘～100分鐘；加入有機(jī)溶劑9.6份，消光粉7份，除水劑2.9份，用低于600rpm的轉(zhuǎn)速分散10分鐘～15分鐘，呈均勻狀態(tài)，過濾得到成品；
乙組分的制備方法為：將異氰酸酯固化劑98份，有機(jī)溶劑2份混合攪拌均勻，得到成品。
實(shí)施例3的甲乙組分按甲：乙＝2.9：1(質(zhì)量比)配合使用；
甲組分的制備方法為：將聚天門冬氨酸酯樹脂37份，光穩(wěn)定劑3份，紫外線吸收劑0.3份，潤(rùn)濕分散劑0.9份，消泡劑0.4份，流平劑0.7份，偶聯(lián)劑1.3份，耐磨劑0.4份，液體丁腈橡膠3份，活性稀釋劑11份，混合攪拌均勻；在低于600rpm轉(zhuǎn)速的攪拌下，加入觸變劑0.3份，顏填料21份，分散至其呈均勻狀態(tài)，研磨50分鐘～100分鐘；加入有機(jī)溶劑10.6份，消光粉11份，除水劑1.6份，用低于600rpm的轉(zhuǎn)速分散10分鐘～15分鐘，呈均勻狀態(tài)，過濾得到成品；
乙組分的制備方法為：將異氰酸酯固化劑98份，有機(jī)溶劑2份混合攪拌均勻，得到成品。
申請(qǐng)人對(duì)上述3個(gè)實(shí)施例所制得的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料性以及現(xiàn)有的風(fēng)電葉片涂料對(duì)比樣本A和對(duì)比樣本B，按照測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試對(duì)比結(jié)果如表2所示：
表2
從表2的測(cè)試結(jié)果可以看出，對(duì)比現(xiàn)有產(chǎn)品，本發(fā)明提供的適用期可調(diào)的風(fēng)電葉片涂料的適用期得到顯著提高；光澤度(60°)比現(xiàn)有的風(fēng)電葉片涂料的光澤度更低；固含量達(dá)到80％以上，優(yōu)于對(duì)比樣本；能通過耐紫外老化性3000h的測(cè)試，而對(duì)比樣則不通過。
最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。