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發明專利“一種風電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆及其制備方法”。本發明提供的風電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆具有高強度、高柔韌、高耐磨和防覆冰特點，具有巨大的國產替代潛力。

近年來，人們低碳環保意識逐漸增強，風電技術在相關低碳環保政策支持下得到了迅速發展。風電葉片作為風力機組核心零部件，占總制造成本的三分之一以上。但是，風電機組運行環境惡劣，風電葉片面臨如紫外老化、高強度機械沖擊和覆冰等侵蝕，導致其使用年限和工作效率大幅降低。因此，有效的涂層防護必不可少。

由于高耐候性、高強度和高柔韌性特點，風電葉片防護涂料體系主要采用聚氨酯涂料體系，起初，市場上風電葉片防護涂料以溶劑型溶劑型聚氨酯涂料為主，但隨著海上風電的大力發展以及環保政策要求，當前，內陸風電葉片防護仍會使用溶劑型聚氨酯涂料，沿海及海上風電已經采用環保型聚氨酯涂料體系，包括水性聚氨酯涂料和無溶劑聚氨酯涂料，整體上，風電葉片防護涂料向環保型涂料體系發展。因此，風電葉片水性聚氨酯面漆作為環保型風電葉片涂料體系配套產品之一，具有廣闊的開發潛力。

然而，由于葉片運行葉尖先速率高，面臨沙塵和雨水等環境介質的巨大機械沖擊，并且葉片長期暴露在紫外光下。因此，在風電葉片涂料體系中，對面漆性能要求異常嚴格，特別是力學性能，要求具有高強度、高韌性、高耐磨和高的低溫伸長率，而鮮有國產水性樹脂原材料可滿足要求。另外，部分沿海地區冬季氣溫低，空氣濕度大，風電葉片在低溫高濕環境下很容易結冰，降低發電效率，這對面漆防覆冰性能提出了要求。

基于上述，與現有技術相比，本發明有益效果如下：1、本發明提供的風電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆以多官能度具有長支鏈結構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-聚氨酯交聯互穿網絡結構。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，使成膜物具有優異的強度；此外，固化劑的多官能度和長支鏈結構進一步改善了樹脂的強度和柔韌性。通過對聚酯樹脂和羥基丙烯酸酯比例以及固化劑含量的調整，對成膜物的力學性能進行調控，得到高強度和高柔韌的水性樹脂體系。

2、本發明在體系中可選擇地引入碳纖維，進一步提高涂層的力學性能。碳纖維作為一種二維納米材料，一方面其具有小尺寸效應，可以填充到涂層內部的空隙中，減小缺陷；另外，碳纖維具有較高的拉伸強度，可以抑制涂層在外應力作用下產生缺陷并擴展，進一步提高涂層的柔韌性和強度，使得本發明提供的風電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆在能夠適應不同的強度性能指標。

3、本發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，實現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、本發明提供的風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、內部納米增強并交聯互穿的涂層結構，使較終產品具有高強度、高柔韌、高耐磨和防覆冰特點。

與現有技術相比，本發明提供的風電葉片防覆冰水性聚氨酯面漆以多官能度具有長支鏈結構的聚多異氰酸酯作為固化劑，通過構建聚酯-聚氨酯交聯互穿網絡 結構，并利用碳纖維增強技術，突破涂層力學性能調控技術，得到高強度和高柔韌的涂層；引入蠟乳液，構建低表面能的滑爽表面，賦予涂層防覆冰功能，進一步協同碳纖維增強作用，得到高耐磨涂層。具有高強度、高柔韌、高耐磨和防覆冰特點，具有巨大的國產替代潛力。

資料顯示，廈門雙瑞船舶涂料有限公司隸屬于中國船舶重工股份有限公司，是2004年5月以中國船舶重工集團公司第七二五研究所廈門分部為主體發起組建，是一家具有軍工背景的專業從事船舶涂料、海洋工程涂料、工業重防腐涂料、特種功能涂料、水性建筑涂料等產品研發、生產和服務及防腐工程施工的高新技術企業。此外，雙瑞為嶺澳核電、南水北調工程、杭州灣跨海大橋、文昌衛星發射中心等國家重點工程提供優質產品和服務。

目前，雙瑞船舶公司建有國家級博士后科研工作站、福建省海洋防腐企業工程技術研究中心等研發平臺，自主研發的船舶涂料通過了中國船級社CCS、英國勞氏船級社LR、DNV-GL和法國BV船級社認證等船級社認證，滿足國際海事組織對船舶涂料的標準要求；海洋平臺、石化工程、風電等系列工業重防腐涂料分別獲得國際及行業認證。公司是國際和國家船舶涂料標準和試驗方法標準的重要編寫單位，參與制定國際標準超過8項。