風力發電機組風機葉片涂料的研究

1引言 
　　風能是自然界取之不盡、用之不竭的資源，同時風電也是成本最低的溫室氣體減排技術之一。因此風電已經成為重要的替代能源，近年來發展迅猛。2007年全球風電投資中的15%投向中國市場，中國已成為全球最大的風電市場，另外，我國政府制定的“可再生能源中長期發展規劃”也為風電產業制訂了明確的目標。規劃提出：到2010年和2020年，中國風電總裝機容量要達到500萬kW和3000萬kW，另外要求新建風電風場，設備70%本地化生產。截至2009年底，我國風電實現并網1613萬kW，同比增長92.26%。需求的快速增長也帶動了我國風電設備制造業的快速發展。2004年，我國風機整機制造企業僅6家，目前明確進入風機整機制造的企業已超過70家，另外還有一些公司正在開展進入風機整機制造的前期準備工作。
    目前運行中的風力發電組用配套涂料幾乎全部為進口或國外品牌產品，價格居高不下。相對于風電產業的快速發展，國內風力發電機組涂料的發展較慢，缺乏用于風電行業的專用涂料和品牌的號召力。因此國產化風力發電機組涂料極具市場發展潛力。
    風力發電機組涂料在使用時會遭受到各種惡劣環境，如溫差大、紫外光輻射強、風沙摩擦侵蝕、酸雨腐蝕等。本文旨在研制既有良好耐候性，又有較強的抗風蝕性能、耐鹽霧性的高性能配套涂料，可對風力發電機組各部分起到很好的保護作用，延長風電設備的工作年限。風力發電機組涂料主要由葉片涂料與塔筒涂料2部分構成，由于風機葉片和塔筒的材質不同，因此對涂料的要求不一，本文主要介紹風機葉片涂料的研制。
    2風機葉片涂料的研制
    2．1葉片涂料的技術要求
    葉片的的工作環境比較惡劣，而且工作在高空經常受到空氣介質、沙塵、雷電、暴雨、冰雪的侵襲，另外大型葉片的吊裝費用昂貴且費時，一般運行10年以上才進行一次維護，因此對保護葉片的涂料要求極高。
    ⑴葉片涂料與底材要有優異的附著力，目前行業內公認的指標要求是采用ISO4624：78的拉開法測定不小于5MPa。
    ⑵具有良好的彈性，可以隨同葉片的形變而變化，不至開裂。
    ⑶具有良好的耐磨損性，可以很好地抵抗風沙及雨水對漆膜的侵蝕與沖刷。
    ⑷涂膜具有極佳的耐紫外光性能，10年以上光澤無明顯的變化、無粉化、剝落、霉變。
    ⑸風電葉片在運輸和安裝過程中可能被潤滑油、液壓油等污染，需用有機溶劑清洗，所以漆膜要耐有機溶劑、液壓油、潤滑油等。
    ⑹風場環境晝夜溫差較大，葉片在特定高度的運行過程中最高溫度可到50℃，最低能到-30℃，所以葉片涂料要能承受高低溫的變化。
    ⑺良好的施工性，一次成膜厚度可達70~100μm，適合大面積噴涂，干燥速度快，施工周期短，生產效率高。
    2.2風機葉片涂料的配套體系
    當前，全球應用最多的葉片涂料配套體系見表1。
 

表1 風電葉片涂料配套體系
 

　　溶劑型底漆和彈性聚氨酯面漆配套體系是較理想的葉片防護層，被大多數葉片生產廠家采用，實際應用效果較好，經過大量的試驗和測試可以滿足使用要求。
　　2．2.1原材料的選擇