[发明专利]一种风电叶片防覆冰涂料及其制备方法

说明书

本发明涉及涂料领域，提供一种风电叶片防覆冰涂料及其制备方法。涂料包括甲组分和乙组分，其中，甲组分包括：树脂基体A、树脂基体B、偶联剂、分散剂、消泡剂、溶剂、颜填料、触变剂；所述树脂基体A由羟基丙烯酸单体、乙烯基离子液体和N‑异丙基丙烯酰胺、含氟丙烯酸酯单体聚合而成，所述树脂基体B为聚酯多元醇，且所述树脂基体A与所述树脂基体B的质量比为5～15:25～40；树脂基体B为聚酯多元醇，且树脂基体A与树脂基体B的质量比为5～15:25～40；乙组分包括：固化剂。本发明提供的涂料有优异的防覆冰性，且制备方法简单，适用于大面积施工。

技术领域

本发明涉及涂料领域，特别涉及一种风电叶片防覆冰涂料及其制备方法。

背景技术

在湿冷地区，冰、雪、霜等对风电叶片极大影响，容易结冰，负重增加，还有可能导致材料曲线发生变化，降低了风能的转化效率，当结冰严重时，甚至会导致叶片断裂，造成经济损失。除冰方式一般分为被动除冰和主动除冰。被动除冰主要包括，人工器械清除，洒融雪剂，但费时费力，并且应用范围受到限制。主动除冰主要有热力融冰，添加抗凝冰材料，防覆冰表面涂层。其中采用表面涂层防覆冰在适用范围、施工成本等方面具有巨大的优势。采用涂料防覆冰的原理一般通过减小水与底材的接触面积，使得水凝结成冰是释放热量的有效传热面积减少，或者通过降低水，冰与涂层表面的附着力，促使水，冰在外力的作用下易于滑落。

中国专利CN 105111907A公开了一种长效防挂冰风电叶片涂料及其制备方法，其配方包括A组分和B组分，所述A组分包括树脂，分散剂，钛白粉，炭黑，导电材料，消泡剂，流平剂，流变助剂，消光剂，附着力促进剂，引发剂，醋酸丁酯和丙二醇甲醚醋酸酯，所述B组分为HDI三聚体及用HDI或IPDI制作的预聚体，形成-NCO含量在5-15％的固化剂组分。在漆膜满足日常使用的优异性能前提下，将涂膜变成导体且也是电阻，解决冬季雨雪天气运行叶片结冰问题的功能。但该发明中，需要利用自身的发电量加热叶片表面，若长期运行，天气寒冷，会带来资源损耗。

中国专利CN102746782A公开了防结冰及防结霜的聚氨酯涂料及其制备方法，以含氟硅聚氨酯树脂的重量份为基准，将20～45重量份的含氟硅聚氨酯树脂，40～50重量份的有机溶剂，0.2～1重量份的消泡剂，0.2～1重量份的防沉剂和0.3～1重量份的流平剂搅拌配置成混合溶液；将3～10重量份的硅烷偶联剂，1～10重量份的纳米无机氧化物颗粒及5～10重量份的钛白粉加入到上述溶液中进行球磨后，得到所述的防结冰及防结霜的聚氨酯涂料。利用具有高热导率的纳米无机氧化物颗粒和钛白粉填充在聚合物基体中，提高了涂层的热导率，在霜层形成后能缓解结霜带来的系统传热效率降低的问题。但是使用的高热导率不利与涂层的耐老化性，且夏天高温时，可能导致叶片变形。纳米无机氧化物颗粒的使用，提高涂层粗糙度，不利于涂层耐雨蚀和抗风砂，且粗糙表面在叶片高速旋转中容易被空气中的杂质磨损，失去其作用。

中国专利CN 107298906A公开了一种高耐候的防结冰防护涂层及其制备方法。所述防护涂层包括负载5～50％(w/w)融雪剂的聚合物基防护涂料形成的厚度0.2～1.5mm的高耐候有机涂层，以及通过特殊工艺成型的厚度为0.1～1μm高疏水纳米涂层。通过高疏水性能和负载的融雪剂使其具有有机的防结冰效果。但是该发明中，使用融雪剂本身会消耗。

发明内容

为解决上述现有技术中的涂料防覆冰能力不佳的不足，本发明提供一种风电叶片防覆冰涂料，其特征在于：包括甲组分和乙组分，其中，所述甲组分包括：树脂基体A、树脂基体B、偶联剂、分散剂、消泡剂、溶剂、颜填料、触变剂；所述树脂基体A由羟基丙烯酸单体、乙烯基离子液体和N-异丙基丙烯酰胺、含氟丙烯酸酯单体聚合而成，所述树脂基体B为聚酯多元醇，且所述树脂基体A与所述树脂基体B的质量比为5～15:25～40；所述乙组分包括：固化剂。

在一实施例中，所述乙烯基离子液体包括1-乙烯基-3丁基咪唑溴盐，1-乙烯基-3-甲基咪唑碘盐，1-乙烯基-3-甲基咪唑对甲苯磺酸盐中的一种或几种。