3 结果与讨论
风机叶片涂料设计具体指标的确定主要参考叶片的使用环境及使用年限。风机叶片的运行环境一般来说是风沙大的沙漠地带或者海边。平均每年要运行约7000小时,叶片边缘的运转速度大概70~80km/h,因此接受空气摩擦的量可达一般汽车的5~10倍,此外。还要长期经受风沙以及雨雪雷电等自然因素的侵蚀,承受昼夜以及四季温差的变化,可以说其使用的环境相当恶劣;此外,叶片的维修一般要在叶片运行10年之后进行,并且维 修的费用非常昂贵,因此,对保护叶片涂料的性能要求极高。
此外,我国特殊的地理环境及自然气象也与国外有较大差异,这主要体现在如下几方面:
1)温差大。我国国土幅员辽阔,南方和北方气候差异悬殊,夏季和冬季气温变化明显,尤其是在新疆地区,冬季长、寒冷,夏季短、炎热,春、秋两季气候多变,大部分地区春夏和秋冬之交日温差大,部分地区温差最高可达70~80度,因此对涂膜的弹性伸长率、附着力和基本的物理机
械性能要求较高。
2)日照时间长。我国的新疆地区,由于地理纬度较高,日照时间长,尤其是在夏季,因此对耐候性的要求更高。
3)风沙大。我国是一个多风沙的国家,尤其是在新疆、内蒙古等西北部地区环境更为恶劣,这对涂膜的耐风沙侵蚀性提出了更高的要求。
4)耐酸碱性。考虑到我国的实际大气环境和有些地区由于环境污染而导致的酸雨问题,以及在海边的盐雾环境,需考虑涂膜的耐酸、碱、盐等介质性能以及耐盐雾性能。
综合上述种种阐述可以看出,应用于我国的风机叶片用水性聚氨酯面漆涂膜需具有高弹性、高耐磨性、高耐候性、良好的附着力以及与其相适应的力学和动态力学性能。因此,涂料的设计可以从以下几方面考虑,其中树脂的选用和搭配最为关键。
3.1 羟基组分的选择
水性双组分聚氨酯涂料中可使用的羟基组分可分为乳液型多元醇和分散体型多元醇。由于采用乳液型多元醇制得的涂膜外观和性能不甚理想,因此,目前应用较少;分散体型多元醇又可细分为聚酯多元醇、丙烯酸酯多元醇、聚氨酯多元醇和杂合多元醇等。考虑到风机叶片使用环境的恶劣
和对耐候性极高的要求,以及原料的通用性、价格等因素,本项设计中选用纯丙类的羟基丙烯酸分散体,其红外谱图如图1所示。