聚氨酯抗風(fēng)沙磨蝕涂料的研究開發(fā)及制造

　　0 引言

　　大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)，將取之不盡、用之不竭的風(fēng)能轉(zhuǎn)變成電能，是我國(guó)調(diào)整能源戰(zhàn)略、開發(fā)利用新能源的重要決策之一。我國(guó)的西北及北部高原地區(qū)，常年風(fēng)力強(qiáng)勁，風(fēng)能資源非常豐富，非常適于建立風(fēng)力發(fā)電廠。然而，該地區(qū)海拔高、紫外線照射強(qiáng)、溫差大、風(fēng)沙猛烈，惡劣的氣候條件極易造成風(fēng)力發(fā)電塔架及葉片的保護(hù)涂膜風(fēng)蝕損壞。目前，風(fēng)力發(fā)電裝置的涂裝大多采用耐候性較好的脂肪族丙烯酸聚氨酯體系，這種涂膜雖然具有較好的耐候性，但耐風(fēng)沙撞擊性較差，經(jīng)過一段時(shí)間的風(fēng)沙侵蝕后，往往造成涂膜損傷、斑駁脫落［1］。彈性聚酯—聚氨酯防腐涂料，雖然彈性好、耐磨、抗風(fēng)沙撞擊，但是附著力稍差；彈性環(huán)氧樹脂—聚氨酯涂料，雖然附著力好、耐磨耐腐蝕，但是耐候、耐紫外線老化性較差；羥基丙烯酸樹脂—聚氨酯涂料，雖然粘結(jié)強(qiáng)度高，耐候保色性好，但是涂膜彈性不足，抗風(fēng)沙磨蝕性差。本研究采用環(huán)氧樹脂/丙烯酸樹脂/彈性聚酯樹脂混拼改性作為含羥基的基料樹脂，添加顏填料及助劑組成A組分，以HDI縮二脲N-75為固化劑（B組分），二者以5∶1質(zhì)量比混合制備的環(huán)氧/丙烯酸/彈性聚酯-聚氨酯彈性涂料，涂膜具有彈性好、附著力優(yōu)、強(qiáng)度高、耐沖擊性好、耐候耐久耐腐蝕、抗砂石撞擊及磨蝕等綜合性能優(yōu)良的特點(diǎn)。

　　1　試驗(yàn)部分

　　1.1　原材料

　　彈性聚酯樹脂，自制；雙酚A環(huán)氧樹脂SM609、羥基丙烯酸樹脂BS982-3，三木集團(tuán)；N-75，拜耳公司；混合溶劑，自制；金紅石型鈦白粉R-706，杜邦公司；硅鋁陶瓷空心微珠，世先英華公司；分散劑110、流平劑306、消泡劑141，BYK公司；光穩(wěn)定劑123、紫外線吸收劑1130，汽巴公司，硅烷偶聯(lián)劑KH-560，南京曙光；催化劑，市售。

　　1.2主要儀器設(shè)備

　　主要儀器設(shè)備三口反應(yīng)瓶、高速分散機(jī)、砂磨機(jī)、萬能拉力機(jī)、附著力測(cè)定儀、人工老化機(jī)、噴砂機(jī)等。

　　1.3彈性聚酯的合成

　　自制的彈性聚酯采用二元酸、二元醇、多元醇等為原料，采用常規(guī)酯化縮聚反應(yīng)

　　制備工藝將二元酸、多元醇、二元醇加入反應(yīng)瓶中，緩慢加熱至110℃，待二元酸全部溶解后開動(dòng)攪拌，并迅速升溫至150℃，開始反應(yīng)并析出水。于150℃左右保溫反應(yīng)1.0～1.5h后，迅速升溫至180℃酯化脫水反應(yīng)2h，繼續(xù)升溫至220℃酯化脫水，使酸值小于10mgKOH/g，黏度達(dá)4～6s（格氏管）降溫，用混合溶劑兌稀至樹脂固體含量為60%，樹脂（100%）羥值為110mgKOH/g，備用。

　　1.4涂料的制備

　?。?）涂料配方（見表1）

　　表1涂料配方